KR101686419B1 - 방청용 표면처리 시스템 및 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 가공대상물의 방청용 표면처리를 위한 표면처리 시스템으로서, 피처리 가공대상물에 대한 전처리를 수행하기 위한 전처리부; 가공대상물을 1차코팅하기 위하여 가공대상물이 노출되는 지오메트 처리용 제1가공용액이 구비되는 제1코팅부; 가공대상물을 2차코팅하기 위하여 가공대상물이 노출되는 후처리 코팅용 제2가공용액이 구비되는 제2코팅부; 가공용액에 노출된 가공대상물을 이송시키는 제1이송수단; 및 제1이송수단으로부터 이송된 가공대상물을 후공정으로 이송시키는 제2이송수단을 더 포함하되, 제2이송수단은 제1이송수단의 하부에 일정 간격으로 이격 되도록 구비되어, 가공대상물은 제1이송수단으로부터 제2이송수단을 향해 낙하하는 방청용 표면처리 시스템을 제공한다.
따라서, 가공대상물의 표면보호를 위한 표면처리 공정상에서 가공대상물의 코팅이후 가공대상물 상호간의 들러붙음으로 인한 가공대상물 표면의 피막불량이 발생되는 것을 예방할 수 있다.
따라서, 가공대상물의 표면보호를 위한 표면처리 공정상에서 가공대상물의 코팅이후 가공대상물 상호간의 들러붙음으로 인한 가공대상물 표면의 피막불량이 발생되는 것을 예방할 수 있다.
Description
본 발명은, 방청용 표면처리 시스템 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 가공대상물의 표면보호를 위한 표면처리 공정상에서 가공대상물의 코팅 이후 가공대상물 상호간의 들러붙음으로 인한 가공대상물 표면의 피막불량이 발생되는 것을 예방할 수 있는 방청용 표면처리 시스템 및 방법에 관한 것이다
우리의 일상생활에서부터 제조산업 분야에 이르러 금속제 체결부품들(예: 볼트, 너트 등)은 결코 없어서는 안될 필수적인 요소로 사용되고 있다. 이러한 체결부품들은 제조되는 제품별로 수십에서 수천 가지에 이르는 다양한 규격으로 제조되고 있다.
그리고 이러한 체결부품들은 외부의 요소(예: 기후 환경 등)에 의하여 품질에 영향을 받는 것을 방지하기 위하여 표면처리가 수행되고 있다. 이러한 표면처리가공을 수행함에 있어서, 조립부품에 해당하는 가공대상물은 특정 용기에 수용되어 침지와 탈루가 반복될 수 있다. 여기서, 가공대상물은 한정된 특정 용기에 방대한 양으로 수용되는 것이 일반적이며, 이후에 특정 하게 배합된 화학약품으로 침지되는 것이다.
침지된 가공대상물은 용기와 함께 화학약품으로부터 꺼내져 탈루가 수행되야 한다. 즉, 화학약품에 침지로 인하여 부품들의 홈에 고인 화학약품을 효과적으로 탈루시켜야만 가공대상물의 표면에 피막이 균일한 두께로 형성될 수 있다.
그리고, 이후에 후 공정에서는 침지된 가공대상물을 대량을 배출되며, 이때, 가공대상물의 표면에 입혀진 용액이 제대로 입혀져 피막이 형성되기까지 일정한 조건과 시간이 필요하다.
그러나, 대량의 가공대상물은 가공성을 높이기 위하여 별도의 이송수단으로 신속하게 이송되어야 하기 때문에, 일정한 조건과 시간을 완벽하게 만족시키기가 어렵다. 때문에, 가공대상물 상호간에는 들러붙어 떨어지지 않는 문제점이 발생된다.
또한, 가공대상물이 상호 들러붙은 후 다시 떨어진다 하더라도 가공대상물의 피막이 손상되거나 두께가 양호하지 못한 문제점이 발생된다.
따라서, 가공대상물의 양호한 방청용 표면처리가 어려운 단점이 있다.
그리고 이러한 체결부품들은 외부의 요소(예: 기후 환경 등)에 의하여 품질에 영향을 받는 것을 방지하기 위하여 표면처리가 수행되고 있다. 이러한 표면처리가공을 수행함에 있어서, 조립부품에 해당하는 가공대상물은 특정 용기에 수용되어 침지와 탈루가 반복될 수 있다. 여기서, 가공대상물은 한정된 특정 용기에 방대한 양으로 수용되는 것이 일반적이며, 이후에 특정 하게 배합된 화학약품으로 침지되는 것이다.
침지된 가공대상물은 용기와 함께 화학약품으로부터 꺼내져 탈루가 수행되야 한다. 즉, 화학약품에 침지로 인하여 부품들의 홈에 고인 화학약품을 효과적으로 탈루시켜야만 가공대상물의 표면에 피막이 균일한 두께로 형성될 수 있다.
그리고, 이후에 후 공정에서는 침지된 가공대상물을 대량을 배출되며, 이때, 가공대상물의 표면에 입혀진 용액이 제대로 입혀져 피막이 형성되기까지 일정한 조건과 시간이 필요하다.
그러나, 대량의 가공대상물은 가공성을 높이기 위하여 별도의 이송수단으로 신속하게 이송되어야 하기 때문에, 일정한 조건과 시간을 완벽하게 만족시키기가 어렵다. 때문에, 가공대상물 상호간에는 들러붙어 떨어지지 않는 문제점이 발생된다.
또한, 가공대상물이 상호 들러붙은 후 다시 떨어진다 하더라도 가공대상물의 피막이 손상되거나 두께가 양호하지 못한 문제점이 발생된다.
따라서, 가공대상물의 양호한 방청용 표면처리가 어려운 단점이 있다.
본 발명은, 가공대상물의 표면보호를 위한 표면처리 공정상에서 가공대상물의 코팅 이후 가공대상물 상호간의 들러붙음으로 인한 가공대상물 표면의 피막불량이 발생되는 것을 예방할 수 있는 방청용 표면처리 시스템 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은, 가공대상물의 방청용 표면처리를 위한 표면처리 시스템으로서, 피처리 가공대상물에 대한 전처리를 수행하기 위한 전처리부; 코팅물질이 도포된 코팅용 볼을 상기 가공대상물의 표면에 투사하여 상기 가공대상물의 표면에 피막을 코팅하여 피막층을 형성하기 위한 코팅볼투사부; 및 상기 가공대상물을 지오메트 처리용 제1가공용액에 노출시켜, 상기 가공대상물의 상기 피막층을 1차코팅하기 위한 제1코팅부를 포함하되, 상기 제1가공용액에 노출된 상기 가공대상물은 열처리 및 냉각처리가 순차적으로 수행되는 방청용 표면처리 시스템을 제공한다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 본 발명은, 가공대상물의 방청용 표면처리를 위한 표면처리 방법으로서, 피처리를 위한 가공대상물을 준비하는 단계; 상기 가공대상물의 표면 불순물을 제거하기 위해 전처리를 수행하는 단계; 상기 가공대상물의 표면에 피막을 코팅하기 위하여, 코팅물질이 도포된 코팅용 볼을 상기 가공대상물의 표면에 투사하는 단계; 상기 가공대상물을 코팅된 상기 피막의 상부로 1차코팅하여 1차코팅층을 형성하도록 지오메트 처리용 제1가공용액에 노출시키는 단계; 상기 제1가공용액에 노출된 상기 가공대상물에 대하여 열처리 및 냉각처리를 순차적으로 수행하는 단계를 포함하는 방청용 표면처리 방법을 제공한다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 본 발명은, 가공대상물의 방청용 표면처리를 위한 표면처리 방법으로서, 피처리를 위한 가공대상물을 준비하는 단계; 상기 가공대상물의 표면 불순물을 제거하기 위해 전처리를 수행하는 단계; 상기 가공대상물의 표면에 피막을 코팅하기 위하여, 코팅물질이 도포된 코팅용 볼을 상기 가공대상물의 표면에 투사하는 단계; 상기 가공대상물을 코팅된 상기 피막의 상부로 1차코팅하여 1차코팅층을 형성하도록 지오메트 처리용 제1가공용액에 노출시키는 단계; 상기 제1가공용액에 노출된 상기 가공대상물에 대하여 열처리 및 냉각처리를 순차적으로 수행하는 단계를 포함하는 방청용 표면처리 방법을 제공한다.
본 발명에 따른 방청용 표면처리 시스템 및 방법은 가공대상물의 표면보호를 위한 표면처리 공정상에서 가공대상물의 코팅이후 가공대상물 상호간의 들러붙음으로 인한 가공대상물 표면의 피막불량이 발생되는 것을 예방할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표면처리 시스템의 구성들을 도시한 블럭도이다.
도 2는 도 1에 따른 쇼트블라스트처리부의 동작을 개략적으도 도시한 도면이다.
도 3은 도 1에 따른 케이지 조립체와 제1코팅부를 통한 공정을 개략적으로 도시한 도면들이다.
도 4는 도 1에 따른 케이지 조립체로부터 가공대상물이 배출되는 공정을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 5는 도 4에 따라 획득된 가공대상물의 표면 상태를 도시한 도면이다.
도 6은 도 1에 따른 제2케이지 조립체와 제2코팅부를 통한 공정을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 7은 도 1에 따른 표면처리 시스템에 의하여 획득된 가공대상물의 분진 발생 정도를 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 표면처리 시스템의 구성들을 도시한 블록도이다.
도 9는 도 8에 따른 코팅볼 투사부를 통한 공정을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 10 내지 도 12는 도 1에 따른 케이지 조립체를 도시한 사시도이다.
도 13은 도 1에 따른 케이지 조립체를 도시한 정면도이다.
도 14는 도 1에 따른 수용유닛을 도시한 정면도이다.
도 15은 본 발명의 일 실시예에 따른 표면처리 방법을 순차적으로 도시한 흐름도이다.
도 16은 도15에 따른 쇼트블라스트처리 과정을 순차적으로 도시한 흐름도이다.
도 17은 도 15에 따른 1차코팅 과정을 순차적으로 도시한 흐름도이다.
도 18은 도 15에 따른 2차코팅 과정을 순차적으로 도시한 흐름도이다.
도 19는 본 발명의 다른 실시예에 따른 표면처리 방법을 순차적으로 도시한 흐름도이다.
도 20은 도 15에 따른 케이지 조립체 조립방법을 순차적으로 도시한 흐름도이다.
도 2는 도 1에 따른 쇼트블라스트처리부의 동작을 개략적으도 도시한 도면이다.
도 3은 도 1에 따른 케이지 조립체와 제1코팅부를 통한 공정을 개략적으로 도시한 도면들이다.
도 4는 도 1에 따른 케이지 조립체로부터 가공대상물이 배출되는 공정을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 5는 도 4에 따라 획득된 가공대상물의 표면 상태를 도시한 도면이다.
도 6은 도 1에 따른 제2케이지 조립체와 제2코팅부를 통한 공정을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 7은 도 1에 따른 표면처리 시스템에 의하여 획득된 가공대상물의 분진 발생 정도를 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 표면처리 시스템의 구성들을 도시한 블록도이다.
도 9는 도 8에 따른 코팅볼 투사부를 통한 공정을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 10 내지 도 12는 도 1에 따른 케이지 조립체를 도시한 사시도이다.
도 13은 도 1에 따른 케이지 조립체를 도시한 정면도이다.
도 14는 도 1에 따른 수용유닛을 도시한 정면도이다.
도 15은 본 발명의 일 실시예에 따른 표면처리 방법을 순차적으로 도시한 흐름도이다.
도 16은 도15에 따른 쇼트블라스트처리 과정을 순차적으로 도시한 흐름도이다.
도 17은 도 15에 따른 1차코팅 과정을 순차적으로 도시한 흐름도이다.
도 18은 도 15에 따른 2차코팅 과정을 순차적으로 도시한 흐름도이다.
도 19는 본 발명의 다른 실시예에 따른 표면처리 방법을 순차적으로 도시한 흐름도이다.
도 20은 도 15에 따른 케이지 조립체 조립방법을 순차적으로 도시한 흐름도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다. 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표면처리 시스템(10)의 구성들을 도시한 블록도이다.
도 1 내지 도 2를 참조하면, 상기 표면처리 시스템(10)은 전처리부(11)와, 코팅볼 투사부(20')와, 케이지조립체(미도시)와, 제1코팅부(12)와, 제1이송수단(13)과, 히팅부(14)와, 제2이송수단(15)과, 예열처리부(16)와, 제3이송수단(17)과, 본열처리부(18)와, 냉각처리부(19)와, 제2케이지조립체(미도시)와, 제2코팅부(20)와, 제4이송수단(21)과, 제2히팅부(22)와, 제5이송수단(23)과, 제2예열처리부(24)와, 제6이송수단(25)과, 제2본열처리부(26)와, 제2냉각처리부(27)를 포함할 수 있다.
상기 전처리부(11)는 탈유처리부(111)와, 침척처리부(112)와, 초음파세척부(113)와, 린스처리부(114)와, 증기처리부(115)와, 쇼트블라스트처리부(116)를 포함할 수 있고, 상기 쇼트블라스트처리부(116)는 수용부(1161)와, 쇼트볼투사부(1162)와, 회전부(1163)를 포함할 수 있다.
상기 케이지조립체(300)는 수용유닛(310)과, 프레임유닛(320)과, 개폐수단(313)을 포함할 수 있다. 상기 제2케이지조립체(400)는 제2수용유닛과, 제2프레임유닛과, 제2개폐수단을 포함할 수 있다.
상기 제1코팅부(12)는 제1가공처리부(121)와, 드럼부(122)와, 배출처리부(123)를 포함할 수 있다. 상기 배출처리부(123)는 삽입체(1231)와, 가이드바(1232)를 포함할 수 있다. 제2코팅부(20)는 제2가공처리부(201)와, 제2드럼부(202)와, 제2배출처리부(203)를 포함할 수 있다. 상기 제2배출처리부(203)는 제2삽입체(2031)와, 제2가이드바(2032)를 포함할 수 있다.
이하에서는 도면을 참조하여 표면처리 시스템(10)에 대하여 설명하기로 한다.
<방청용 표면처리 시스템 1>
도 1을 참조하면, 가공대상물(P)의 표면처리 시스템(10)에서, 상기 전처리부(11)는 피처리 가공대상물(P)에 대한 전처리를 수행할 수 있다. 이는 코팅에 앞서 금속 소재에 묻어 있는 기름, 녹, 스케일 등을 제거하기 위한 것이다. 즉, 상기 탈유처리부(111)는 용제 등을 이용하여 상기 가공대상물(P)의 유분을 제거할 수 있다.
상기 침적처리부(112)는 상기 가공대상물(P)에 대하여 표면에 부착되어 있는 이물질을 침적 불려줌과 동시 1차 세척 할 수 있다. 상기 가공대상물(P)이 침적하기 위한 침적조의 온도는 30 ℃ 내지 35 ℃의 범위 내의 온도인 것이 바람직하다.
상기 초음파세척부(113)는 1차세척된 상기 가공대상물(P)을 초음파의 강력한 물리적 힘으로 2차 세척할 수 있다.상기 가공대상물(P)에 대한 초음파세척을 위해 구비되는 액의 온도는 30 ℃ 내지 35 ℃의 범위 내의 온도인 것이 바람직하다.
상기 린스처리부(114)는 1차 세척된 상기 가공대상물(P)을 행굼으로서 3차 세척할 수 있고, 상기 증기처리부(115)는 상기 가공대상물(P)을 순수한 증기로 4차 세척과 건조를 하여, 제품의 얼룩이나 백화현상을 방지할 수 있으며 대기와의 온도편차로서 완전건조를 수행할 수 있다. 상기 증기처리를 위하여 구비되는 증기조의 온도는 35 ℃ 내지 40 ℃의 범위 내일 수 있으며, 바람직하게는 38 ℃ 일 수 있다.
도 2를 참조하면, 상기 쇼트블라스트처리부(116)는 상기 가공대상물(P)에 대한 쇼트블라스트(Shot Blast) 처리를 수행할 수 있다. 보다 구체적으로 상기 수용부(1161)는 상기 가공대상물(P)이 내부에 투입되는 통형상체로 구비될 수 있다.
상기 쇼트볼투사부(1162)는 상기 수용부(1161) 내부의 상기 가공대상물(P)에 대하여 쇼트볼(Shot ball)을 투사할 수 있다. 여기서 상기 쇼트볼은 0.09 Ø 내지 0.355 Ø 범위 내의 크기를 가질 수 있다. 이러한 쇼트볼의 크기는 M6 볼트(1pitch)의 홈에 대하여 쇼트볼을 용이하게 충돌시켜 스케일 등을 효과적으로 제거하기 위한 최적화된 크기에 해당한다.
상기 회전부(1163)는 상기 수용부(1161) 내부에서 상기 가공대상물(P)과 접하여 회전하며, 외주면에는 상기 가공대상물(P)을 걸러내어 상기 수용부(1161) 내에서 유동시키도록 외측을 향해 돌출된 하나 이상의 가이드돌기(G)가 형성될 수 있다.
상기 수용부(1161)에 대량으로 상기 가공대상물(P)이 수용되기 때문에, 상기 가공대상물(P)에 대한 효과적인 쇼트블라스트처리를 위해서 상기 가공대상물(P)들이 상기 수용부(1161) 내에서 유동되어 고르게 섞이는 상태에서 쇼트볼을 투사하는 것이 중요하다.
일반적으로 부피가 상대적으로 크며, 소량인 대상물에 대해 쇼트블라스트처리를 수행할 경우에는 대상물이 비교적 고르게 섞이므로 쇼트블라스트처리가 효과적으로 수행될 수 있다.
그러나, 부피가 상대적으로 작고, 대량인 가공대상물(P)(볼트, 너트 등)에 대해 쇼트블라스트 처리를 수행할 경우에는 대상물이 고르게 섞이지 못하여, 특정 대상물은 투사되는 쇼트볼에 지속적으로 노출되는 반면, 다른 대상물은 어느 일영역에 침체되어 쇼트볼에 노출되지 못하는 문제점이 발생된다.
특히, 양쪽 끝 모두 수나사로 되어 있는 나사로서, 한쪽 끝은 상대쪽에 암나사를 만들어 미리 반영구적으로 박음을 하고, 다른 쪽 끝은 너트를 끼워 조이는 용도로 사용하는 스터드 볼트(stud bolt)가 상기 가공대상물(P)에 해당할 경우 전술한 문제점이 더욱 커져 불량품이 양산될 수 있다. 이러한 볼트, 너트 등은 차량의 엔진에도 들어가는 필수적인 부품으로서, 볼트, 너트 등의 가공대상물(P)이 불량인 경우 차량의 사고로 이어질 수도 있다.
이러한 점에서, 상기 회전부(1163)에 형성되는 상기 가이드돌기(G)는, 상기 회전부(1163)의 회전 시 상기 가공대상물(P)을 퍼주는 방식으로 유동시켜 상기 가공대상물(P)이 전체적으로 고르게 섞이도록 할 수 있다.
때문에, 상기 회전부(1163)에 가이드돌기(G)가 형성되지 않았을 경우, 상기 가공대상물(P)이 상기 회전부(1163)와 마주 접함에도 불구하고 상기 가공대상물(P)들 중 적어도 일부가 상기 수용부(1161)내에의 일정영역에서 헛돌아 침체되고, 상기 쇼트볼에 노출되지 않는 것을 방지할 수 있게 해준다.
상기 가이드돌기(G)는 상기 회전부(1163) 외주면 상에서 길이방향으로 하나 이상 형성될 수 있다, 여기서, 상기 가이드돌기(G)는 일직선 형태, 교호적 또는 비교호적으로 절곡된 형태 등을 가지도록 형성될 수 있다.
뿐만 아니라, 상기 가이드돌기(G)는 상기 회전부(1163) 외주면 상에서 연속적 또는 비연속적 패턴 형태로 각기 상호간에 설정 간격으로 이격되도록 형성될 수 있으며, 상기 가이드돌기(G) 상에서 상기 가공대상물(P)과 접하는 면의 적어도 일부에는 상기 가공대상물(P)과의 마찰계수를 높이기 위하여 소정의 형상의 미끄럼 방지 돌기가 형성될 수 있다. 특히, 이러한 상기 가이드돌기(G)는 상기 가공대상물(P)과 접하는 면에 소정 깊이의 함입부를 형성하여 상기 가공대상물(P)을 보다 용이하게 퍼나르도록 할 수 있다.
도 3을 참조하면, 상기 케이지조립체(300)는 전처리가 수행된 상기 가공대상물(P)이 수용될 수 있다. 보다 구체적으로는, 상기 수용유닛(310)은 망구조로 이루어지는 통형상체로서 내부에 수용공간이 형성되며, 일방이 대상물을 투입받기 위한 개구부가 형성되고, 타방에는 투입된 상기 대상물을 배출하기 위한 제2개구부가 형성될 수 있다.
상기 케이지조립체(300)는 상기 드럼부(122)에 의하여 탈루될 수 있는데, 이때 탈루되는 상기 제1가공용액은 회전 원심력에 의하여 제2영역(312)으로부터 유동되어 제1영역(311)에 주로 밀집하여 고이게 되는 것이다.
여기서 상기 제1영역(311)은 상기 케이지조립체(300)의 수용유닛(310) 상측으로부터 하측 소정의 일영역에 해당하는 영역을 지칭하며, 상기 제2영역(312)은 상기 제1영역부(311)로부터 하측 단부에 해당하되, 하측 단부를 향하여 테이퍼지도록 형성되는 영역을 지칭한다. 이에 대해서는 다시 후술하기로 한다.
상기 수용부(1161)의 망구조는 상기 가공대상물(P)이 유출되는 것을 방지하는 크기의 한도 내에서 통공의 크기를 크게 형성한 메쉬형태인 것이 바람직하다.
상기 프레임유닛(320)은 복수의 프레임으로 이루어지는 구조물로서 내부에 상기 수용유닛(310)이 위치되도록 상기 수용유닛(310)과 결합될 수 있다. 상기 개폐수단(313)은 상기 수용유닛(310)의 상기 제2개구부를 개폐하도록 구비될 수 있다.
상기 개폐수단(313)은 상기 수용유닛(310)의 상기 제2개구부를 개폐하되, 기본적으로 상부에 상기 가공대상물(P)이 적재됨으로써 상기 수용유닛(310) 내에서 상기 개폐수단(313)이 유동되는 것을 방지할 수 있다.
상기 개폐수단(313)은 상기 제2개구부를 통하여 삽입되는 상기 삽입체(1231)에 의하여 상방으로 유동되며, 상기 수용유닛(310) 내부의 상기 대상물이 상기 제2개구부로 배출되도록 할 수 있다.
상기 제1코팅부(12)는 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 가공대상물(P)을 1차코팅하기 위하여 상기 가공대상물(P)이 노출되는 지오메트 처리용 제1가공용액이 구비될 수 있다. 보다 구체적으로 상기 제1코팅부(12)를 살펴보면, (b)에 도시된 바와 같이 상기 제1가공처리부(121) 내부에 상기 가공대상물(P)을 수용한 케이지 조립체(300)가 위치될 수 있다. 상기 케이지 조립체(300)는 상기 제1가공처리부(121)와 함께 설정 각도로 틸트(Tilt)되며, 상기 제1가공용액이 노즐 등에 의하여 분사됨으로써 상기 케이지 조립체(300) 내부의 가공대상물(P)들이 상기 제1가공용액에 노출될 수 있다.
이때, 틸트된 상기 케이지 조립체(300)는 상기 제1가공처리부(121)의 회전에 의하여 약 250 내지 300의 RPM으로, 약 10~15분 가량 동안 정회전 및 역회전 중 적어도 어느 하나로 1차 동작하게 된다. 이러한 상태에서 틸트 동작이 수행되는데, 틸트 각도는 약 40°내지 50 °범위인 것이 바람직하다. 그 후 다시 약 15 내지 25 RPM으로, 약 10~15분 가량 동안 정회전 및 역회전 중 적어도 어느 하나의 방향으로 2차 동작하게 된다.
이후, 상기 제1가공처리부(121)는 틸트 동작을 해제하고, 다시 약 250 내지 350 RPM으로, 약 10 내지 30분 가량 동안 정회전 및 역회전 중 적어도 어느 하나의 방향으로 3차 동작하게 된다.
여기서, 상기 가공대상물(P)은 상기 제1가공용액에 노출되되, 상기 1차동작 내지 상기 3차동작 사이에 선택적 또는 획일적으로 노출되도록 할 수 있다.
상기 제1가공용액은 기포 제거를 위하여 8시간 내지 48시간의 범위 내에서, 18 ℃ 내지 25 ℃ 범위의 온도로 숙성시킨 것을 사용하는 것이 바람직하다.
기포가 제거되지 않은 제1가공용액에 상기 가공대상물(P)이 노될 경우에, 기포가 상기 가공대상물(P)의 표면에 그대로 부착되고, 나중에 기포가 부풀어 터짐으로써 상기 가공대상물(P)의 표면 코팅이 되지 않은 부분이 발생된다. 이러한 현상으로 인해 상기 가공대상물(P)에는 외부 요인에 의한 부식과 파손이 야기될 수 있다.
그 후, 상기 케이지 조립체(300)는 상기 드럼부(122)에 투입되며, 회전동작을 통하여 상기 가공대상물(P)로부터 상기 제1가공용액을 탈루시킬 수 있다.
상기 배출처리부(123)는 상기 케이지조립체(300)로부터 상기 가공대상물(P)을 배출시키기 위한 것으로서, 보다 구체적으로 상기 삽입체(1231)는 상기 케이지조립체(300)의 상기 제2개구부로 삽입되어 상기 개폐수단(313)을 상부로 들어올려, 내부에 수용된 상기 가공대상물(P)이 하부로 배출되도록 할 수 있다.
도 4를 참조하면, 상기 제1이송수단(13)은 상기 제1가공용액에 노출된 상기 가공대상물(P)을 이송시킬 수 있으며, 상기 히팅부(14)는 상기 제1이송수단(13)의 길이방향 적어도 일부의 상방에 구비되어 상기 제1이송수단(13) 상에 위치되는 상기 가공대상물(P)을 설정 온도 값으로 히팅할 수 있다.
상기 히팅부(14)는 상기 제1이송수단(13) 상에 이송되는 상기 가공대상물(P)을 50 ℃ 내지 80 ℃ 범위 내의 온도로 가열할 수 있으며, 바람직하게는 상기 가공대상물(P)에 가해져 물체 자체의 물온 온도가 60 ℃가 되도록 하는 것이 바람직하다.
상기 제2이송수단(15)은 상기 제1이송수단(13)으로부터 이송된 상기 가공대상물(P)을 후공정으로 이송시킬 수 있다. 여기서, 상기 제2이송수단(15)은 상기 제1이송수단(13)의 하부에 일정 간격으로 이격 되도록 구비되어, 상기 가공대상물(P)이 상기 제1이송수단(13)으로부터 상기 제2이송수단(15)을 향해 낙하될 수 있다.
즉, 상기 제1이송수단(13)에 이르는 상기 가공대상물(P)은 상호간에 밀접하게 접촉하여 접착된 상태로 존재할 수 있는데, 상기 제1이송수단(13)으로부터 상기 제2이송수단(15)으로 낙하시키면서 상호간에 붙어있는 상기 가공대상물(P)을 분리시킬 수 있다.
특히, 상기 제1이송수단(13) 상에서 상기 히팅부(14)에 의하여 상기 가공대상물(P)을 히팅시키기 때문에, 상기 제2이송수단(15)에 낙하되어 분리된 상기 가공대상물(P)의 표면은 얼룩이나, 뭉침, 모재 노출 등이 없는 양호한 상태의 상기 가공대상물(P)을 획득할 수 있다. 따라서, 도 5에 도시된 바와 같이 양호한 표면 상태를 가지는 상기 가공대상물을 획득할 수 있게 된다.
상기 예열처리부(16)는 상기 제2이송수단(15)에 의하여 이송되는 상기 가공대상물(P)을 140 ℃ 내지 160 ℃ 범위 내의 온도로 예열 처리하여 1차적으로 상기 가공대상물(P)의 표면을 안정화 시킬 수 있다.
상기 제3이송수단(17)은 예열처리된 상기 가공대상물(P)을 후공정으로 이송할 수 있다. 상기 제3이송수단(17)은 상기 가공대상물(P)을 분당 0.35 m 내지 0.45 m 범위 내의 속도로 이송시킬 수 있다.
상기 본열처리부(18)는 상기 제3이송수단(17)에 의하여 이송되는 상기 가공대상물(P)을 330 ℃ 내지 350 ℃ 범위 내의 온도로 본열처리하여 2차적으료 표면을 안정화 시키고, 상기 냉각처리부(19)는 상기 가공대상물(P)을 내각 처리하여 3차적으로 표면을 안정화 시킬 수 있다.
상기 제2케이지 조립체(400)는 전술한 상기 케이지조립체(300)과 대응되는 구성을 가지는 것으로서, 케이지조립체(300)과 동일하거나 케이지조립체(300)과 유사하게 구비될 수 있다. 즉, 제2케이지 조립체(400)로서 케이지조립체(300)를 사용하여도 무방할 수 있다.
상기 제2케이지 조립체(400)은 보다 구체적으로, 상기 제2수용유닛은 망구조로 이루어지는 통형상체로서 내부에 수용공간이 형성되며, 일방이 대상물을 투입받기 위한 개구부가 형성되고, 타방에는 투입된 상기 대상물을 배출하기 위한 제2개구부가 형성될 수 있다.
상기 제2프레임유닛은 복수의 프레임으로 이루어지는 구조물로서 내부에 상기 제2수용유닛이 위치되도록 상기 수용유닛(310)과 결합될 수 있으며, 상기 제2개폐수단은 상기 제2수용유닛 상에서 외력에 기반하여 상기 제2개구부를 개폐할 수 있다.
도 6에 도시된 상기 제2코팅부(20)는 전술한 상기 제1코팅부(12)와 유사하게 구성될 수 있으므로 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
상기 제4이송수단(21)은 상기 제2가공용액에 노출된 상기 가공대상물(P)을 이송시킬 수 있다. 여기서 제2히팅부(22)는 상기 제1히팅부(14)와 동일하거나 유사하게 구비될 수 있다.
상기 제2히팅부(22)는 상기 제4이송수단(21) 상에 위치되는 상기 가공대상물(P)을 설정 온도 값으로 히팅하기 위하여, 상기 제4이송수단(21)의 길이방향 적어도 일부의 상방에 구비될 수 있다.
여기서, 상기 제4이송수단(21)은 분당 0.35 m 내지 0.45 m 범위 내의 속도로 상기 가공대상물(P)을 이송하고, 상기 제2히팅부(22)는 상기 가공대상물(P)을 55 ℃ 내지 65℃ 범위 내의 온도로 히팅할 수 있다.
상기 제5이송수단(23)은 상기 제4이송수단(21)으로부터 이송된 상기 가공대상물(P)을 후공정으로 이송시킬 수 있으며, 상기 제5이송수단(23)은 상기 제4이송수단(21)의 하부에 일정 간격으로 이격 되도록 구비되어, 상기 가공대상물(P)이 상기 제4이송수단(21)으로부터 상기 제5이송수단(23)을 향해 낙하되도록 할 수 있다.
상기 제2예열처리부(24)는 상기 제5이송수단(23)의 상기 가공대상물(P)을 110 ℃ 내지 130 ℃ 범위 내의 온도로 예열처리할 수 있다.
상기 제6이송수단(25)은 상기 제5이송수단(23)으로부터 이송된 상기 가공대상물(P)을 후공정으로 이송할 수 있다. 상기 제2예열처리부(24)는 상기 제6이송수단(25)에 의하여 이송되는 상기 가공대상물(P)을 예열처리할 수 있다.
상기 제6이송수단(25)은 상기 가공대상물(P)을 분당 0.35 m 내지 0.45 m 범위 내의 속도로 이송시키며, 상기 제2본열처리부(26)는 예열처리 되어 상기 제6이송수단(25)에 의하여 이송되는 상기 가공대상물(P)을 본열처리할 수 있다. 상기 제2본열처리부(26)는 예열처리된 상기 가공대상물(P)을 150 ℃ 내지 170 ℃ 범위 내의 온도로 본열처리할 수 있다. 상기 제2냉각처리부(27)는 본열처리되어 상기 제6이송수단(25)에 의하여 이송되는 상기 가공대상물(P)을 냉각처리할 수 있다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 표면처리 시스템(10)에 대하여 기술적 특징이 있는 부분을 중심으로 설명하기로 한다.
<방청용 표면처리 시스템 2>
도 8 및 도 9를 참조하면, 방청용 표면처리 시스템(10‘)은 코팅볼 투사부(20’)을 더 포함할 수 있다. 상기 코팅볼 투사부(20‘)는 상기 가공대상물(P)의 표면에 제1차피막을 코팅하기 위하여, 상기 가공대상물(P)의 외주면 둘레부 적어도 일부에 코팅물질이 피복된 코팅용 볼을 투사할 수 있다.
상기 코팅볼 투사부(20')는 보다 구체적으로, 임펠러(impeller) 등을 통해 상기 코팅용 볼을 투사하며, 상기 코팅용 볼은 아연 코어(iron core)에 아연 철 합금(zinc and iron alloy)이 피복된 것일 수 있다.
즉, 상기 코팅볼 투사부(20')를 통해 상기 가공대상물(P)의 표면에 기계적으로 아연합금 코팅을 수행하되, 상기 가공대상물(P)의 표면이 불균일하게 코팅할 수 있다. 이에 따라앵커 효과(Anchor effect)가 도출될 수 있으며, 이후에 제1차 코팅부(12‘)에 의한여 이루어지는 코팅을 보다 효과적으로 수행할 수 있다.
여기서, 상기 코팅용 볼을 투사하는 방식은 예시적인 것에 불과할 뿐이며, 어느 하나의 방식으로 제한되지 않고 기 공지된 다양한 방식을 적용해 투사 가능함은 물론이다.
결국, 상기 코팅볼 투사부(20')를 통해 상기 가공대상물(P)에 상기 1차피막을 형성하고, 다시 상기 제1가공용액을 이용하여 상기 1차피막 상부에 아연복합피막을 형성할 수 있는 것이다.
상기 코팅볼 투사부(20')의 구비여부에 따라서, 표면처리 공정의 생략이 가능하다. 즉, 상기 코팅볼 투사부(20')를 별도로 갖추지 않은 경우에는 어느 특정 요소를 생략하지 않고 진행이 할 수 있으며, 상기 코팅볼 투사부(20')를 갖추고 있는 경우, 전술한 일 실시예에 따른 상기 표면처리 시스템(10)의 상기 제2케이지조립체(400)와, 상기 제2코팅부(20)와, 상기 제4이송수단(21)과, 제5이송수단(23)과, 상기 제2예열처리부(24)와, 상기 제6이송수단(25)과, 상기 제2본열처리부(26)와, 상기 제2냉각처리부(27)의 구성을 생략할 수 있다.
결국, 최종적으로는 방청과 내식성이 우수한 가공대상물을 획득할 수 있게 되는 것이다. 여기서, 상기 가공대상물이 볼트일 경우, 공구 등으로 체결시 볼트의 표면이 벗겨져 분진이 발생되고, 작업자가 분진에 노출될 수 있어 작업성이 떨어지고, 건강상에서도 해로울 수 있는 문제가 있다.
이와 관련하여 도 7을 참조하면, 기존의 표면처리 된 가공대상물에 비하여 본원발명에 의하여 가공된 상기 가공대상물은 공구 등을 이용한 체결시 기존 대비하여 표면 벗겨짐에 의한 분진 발생이 현저하게 줄어들었음을 알 수 있다.
이하에서는 도면을 참조하여 상기 방청용 표면처리 시스템(10)에 사용되는 상기 케이지조립체(300)에 대하여 설명하기로 한다.
<표면 처리용 케이지 조립체>
도 10 내지 도 14를 참조하면, 상기 표면처리용 케이지 조립체(300)는, 표면처리공정 상의 가공대상물의 용이한 가공을 위한 표면처리용 케이지 조립체(300)로서, 수용유닛(310), 프레임유닛(320), 핸들유닛(330)을 포함한다.
여기서 상기 수용유닛(310)은 제1영역(311)부와, 제2영역(312)부, 개폐수단(313)을 포함할 수 있으며, 상기 프레임유닛(320)은 상부프레임(321), 하부프레임(322), 종방향프레임(323), 횡방향프레임(324), 제2하부프레임(325), 제2횡방향프레임(326), 테이퍼측프레임(327)을 포함할 수 있다. 상기 제2하부프레임(325)은 하측프레임(325a), 상측프레임(325b), 제2종방향프레임(325c)을 포함할 수 있다.
상기 수용유닛(310)은 망구조로 이루어지는 통형상체로서 내부에 수용공간이 형성 될 수 있다. 상기 수용유닛(310)의 일방으로는 대상물을 투입받기 위한 개구부가 형성되고, 타방에는 투입된 상기 대상물을 배출하기 위한 제2개구부가 형성될 수 있다.
이때, 상기 수용유닛(310)의 망구조는 특정한 형상으로 제한되지 않으나, 망에 형성되는 통공의 크기는 상기 수용유닛(310)에 수용되는 대상물이 유출되지 않을 정도의 크기를 가지는 것이 바람직하다.
상기 개구부는 그 형상이 어느 특정한 형상으로 제한되지 않으며, 상기 수용유닛(310)의 내부에 수용되는 대상물의 적재량을 고려하여 적절한 크기로 형성되도록 하는 것이 바람직하다.
상기 수용유닛(310)을 보다 구체적으로 설명하면, 상기 제1영역(311)부는 상측으로부터 하측 소정의 일영역에 해당되도록 형성될 수 있다. 상기 제1영역(311)부는 상측에서 하측을 향하여 경사지지 않거나, 그 경사도가 급격하지 않도록 형성될 수 있다.
상기 제2영역(312)부는 상기 제1영역(311)부로부터 하측 단부에 해당되도록 형성될 수 있다. 여기서, 상기 제2영역(312)부는 하측 단부를 향하여 테이퍼지도록 형성되며, 상기 개폐수단(313)은 상기 제2영역(312)부의 하측 단부에 중앙부에 구비될 수 있다.
상기 수용유닛(310)에 수용되는 대상물은 상기 제2영역(312)부의 테이퍼지는 기울기에 의하여 상기 제1영역(311)부로부터 상기 제2영역(312)부로 밀집하여 쏠리게 되고, 상기 수용유닛(310)의 대상물에 대한 화학약품의 탈루 이후, 개구부로 상기 대상물을 용이하게 배출할 수 있다.
상기 프레임유닛(320)은 복수의 프레임으로 이루어지는 구조물로서 내부에 상기 수용유닛(310)이 위치되도록 상기 수용유닛(310)과 결합될 수 있다. 상기 프레임유닛(320)을 보다 구체적으로 설명하면, 상기 상부프레임(321)은 상부 둘레부를 이룰 수 있으며, 상기 하부프레임(322)은 상기 상부프레임(321)과 대향하여 하부 둘레부를 이룰 수 있다.
상기 상부프레임(321)은 횡단명 형상이 원형, 타원형, 다각형 등으로 형성될 수 있으며, 상기 하부프레임(322) 역시 횡단명 형상이 원형, 타원형, 다각형 등으로 형성될 수 있다.
상기 종방향프레임(323)은 복수로 구비되어 상기 상부프레임(321)과 상기 하부프레임(322)을 종방향으로 잇도록 체결될 수 있다. 상기 횡방향프레임(324)은 복수로 구비되어 상기 종향프레임(323)들 상호간을 잇도록 체결될 수 있다. 여기서 상기 횡방향프레임(324)은 상기 제1영역(311)과 상기 제2영역(312)의 경계부에 구비될 수 있다.
도면에 도시되지 않았으나, 상기 종방향프레임(323)들 중 적어도 하나는 중공형으로 형성될 수 있으며, 상기 상부프레임(321) 및 상기 하부프레임(322)에 체결 시 중공형으로 형성된 상기 종방향프레임(323)의 중공이 외부로 노출되도록 할 수 있다. 즉, 중공형으로 형성된 상기 종방향프레임(323)을 통해 유체의 투입과 배출을 위한 유로가 형성될 수 있는 것이다.
상기 제2하부프레임(325)은 상기 하부프레임(322)의 내부에 위치되어 또 다른 둘레부를 이룰 수 있다. 상기 제2횡방향프레임(326)은 복수로 구비되어 상기 제2하부프레임(325)와 상기 하부프레임(322) 상호간을 잇도록 체결될 수 있다.
여기서, 상기 제2하부프레임(325)를 보다 구체적으로 살펴보면, 상기 하측프레임(325a)은 상기 제2횡방향프레임(326)을 통해 상기 하부프레임(322)과 체결될 수 있다. 상기 상측프레임(325b)은 상기 하측프레임(325a)의 상측에 위치될 수 있는데, 상기 제2종방향프레임(325c)이 상기 하측프레임(325a)과 상기 상측프레임(325b) 상호간을 잇도록 체결될 수 있다. 여기서 전술한 상기 제2영역(312)부는 하단부 적어도 일영역이 상기 제2하부프레임(325) 내측으로 삽입되어 수용될 수 있다.
상기 테이퍼측프레임(327)은 복수로 구비되어 상기 횡방향프레임(324)과 상기 제2하부프레임(325)의 상기 상측프레임(325b)을 잇도록 체결될 수 있다. 이때, 상기 테이퍼측프레임(327)은 바람직하게는 상기 횡방향프레임(324)과 종방향프레임(323)의 경계부에 일단부가 체결될 수 있다.
상기 개폐수단(313)은 망구조로 이루어지는 통형상체로서 상부가 콘 형상으로 이루어질 수 있으며, 상단부에는 소정의 체결수단(예: 고리 등)이 구비될 수 있다. 하부에는 상기 제2개구부에 삽입하기 위한 원통형의 삽입돌기가 형성될 수 있다.
상기 핸들유닛(330)은 상기 수용유닛(310)과 상기 프레임유닛(320)을 이송시키기 위하여, 상기 프레임유닛(320) 또는 상기 수용유닛(310) 상에서 설치될 수 있다. 즉, 상기 핸들 유닛은 상기 수용유닛(310) 또는 상기 프레임유닛(320) 상에서 회동이 가능하도록 설치될 수 있다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 표면처리 방법에 대하여 설명하기로 한다.
<방청용 표면처리 방법 1>
도 15를 참조하면, 가공대상물(P)의 표면처리 방법(S10)은, S11단계에서 피처리를 위한 가공대상물(P)을 준비할 수 있다. S12단계에서 기포 제거를 위하여 상기 제1가공용액을 8 시간 내지 48 시간의 범위 내에서, 18 ℃ 내지 25 ℃ 범위 내의 온도로 숙성시킬 수 있다.
S13단계에서 상기 가공대상물(P)의 표면 불순물을 제거하기 위해 전처리를 수행할 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 S13단계는 S131단계에서 상기 가공대상물(P)의 유분을 제거하기 위하여 탈유처리를 수행할 수 있다.
S132단계에서 상기 가공대상물(P)에 대한 침적처리를 수행할 수 있고. S133단계에서 상기 가공대상물(P)을 1차 세척하기 위하여 초음파세척을 수행할 수 있다.
S134단계에서 상기 가공대상물(P)의 2차 세척하기 위하여 린스처리를 수행할 수 있으며, S135단계에서 상기 가공대상물(P)을 3차 세척하기 위하여 증기세척을 수행할 수 있다.
S136단계에서 상기 가공대상물(P)에 대하여 쇼트블라스트(Shot Blast) 처리를 수행할 수 있다. 보다 구체적으로 도 16을 참조하면, S1361단계에서 통형상체의 수용부(1161)에 상기 가공대상물(P)을 투입할 수 있다.
S1362단계에서 상기 수용부(1161) 내부에 회전 가능하도록 구비되는 바(Bar) 형상의 회전부(1163)를 통해 상기 가공대상물(P)을 유동시키며, 투사부를 통해 상기 가공대상물(P)을 대하여 쇼트볼(Shot ball)을 투사할 수 있다.
여기서, 상기 회전부(1163)는, 외주면에 상기 가공대상물(P)을 걸러내어 상기 수용부(1161) 내에서 유동시키도록 외측을 향해 돌출된 하나 이상의 가이드가 형성될 수 있다.
S14단계에서 가공대상물(P)이 담겨저 수용되는 케이지조립체(300)를 준비할 수 있다. 보다 구체적으로 S141단계에서 망구조로 이루어지는 통형상체로서 내부에 수용공간이 형성되며, 일방이 대상물을 투입받기 위한 개구부가 형성되고, 타방에는 투입된 상기 대상물을 배출하기 위한 제2개구부가 형성되는 수용유닛(310)을 준비할 수 있다.
S142단계에서 복수의 프레임으로 이루어지는 구조물로서 내부에 상기 수용유닛(310)이 위치되도록 상기 수용유닛(310)과 결합하기 위한 프레임유닛(320)을 준비할 수 있다. S143단계에서 상기 제2개구부를 개폐하기 위한 소정의 개폐수단(313)을 구비할 수 있다.
S15단계에서 상기 가공대상물(P)을 상기 제1가공용액에 노출시킬 수 있다. 보다 구체적으로는 도 17을 참조하면, S151단계에서 전처리가 수행된 상기 가공대상물(P)을 케이지조립체(300)에 수용할 수 있다.
S152단계에서 상기 케이지조립체(300)를 상기 제1가공용액에 노출시킬 수 있다. S153단계에서 상기 케이지조립체(300)를 회전 가능하도록 구비된 드럼부(122)에 투입하고, 회전을 통하여 상기 가공대상물(P)로부터 상기 제1가공용액을 탈루시킬 수 있다.
S16단계에서 상기 케이지조립체(300)의 내부에 수용된 상기 가공대상물(P)을 하부로 배출하기 위하여, 상기 조립체의 상기 제2개구부로 삽입체(1231)를 삽입할 수 있다. 이러한 상기 S16 단계에서 상기 제2개구부에 삽입되는 상기 삽입체(1231)를 통하여 상기 케이지조립체(300)이 상기 삽입체(1231)기 삽입됨에 있어, 상기 케이지조립체(300)는 외주면 외측이 상기 삽입체(1231) 주변에 구비되는 복수의 가이드바(1232)에 의하여 가이드될 수 있다.
S17단계에서 제1이송수단(13)에 의하여 상기 제1가공용액에 노출된 상기 가공대상물(P)을 이송시킬 수 있다. 상기 제1이송수단(13)은 분당 0.35 m 내지 0.45 m 범위 내의 속도로 상기 가공대상물(P)을 이송할 수 있다.
S18단계에서 상기 제1이송수단(13)으로부터 이송된 상기 가공대상물(P)을 제2이송수단(15)에 의하여 후공정으로 이송시킬 수 있으며, 히팅부(14)는 상기 가공대상물(P)을 55 ℃ 내지 65 ℃ 범위 내의 온도로 히팅할 수 있다.
S19단계에서 상기 제2이송수단(15)은 상기 제1이송수단(13)의 하부에 일정 간격으로 이격 되도록 구비되어, 상기 가공대상물(P)은 상기 제1이송수단(13)으로부터 상기 제2이송수단(15)을 향해 낙하하도록 할 수 있다.
S20단계에서 예열처리부(16)는 상기 제3이송수단(17)에 의하여 이송되는 상기 가공대상물(P)에 대하여 예열처리를 수행할 수 있다. 상기 예열처리부(16)는 상기 가공대상물(P)을 140 ℃ 내지 160 ℃ 범위 내의 온도로 예열처리할 수 있다.
S21단계에서 상기 제3이송수단(17)은 예열처리 된 상기 가공대상물(P)을 후공정으로 이송할 수 있다.
S22단계에서 본열처리부(18)는 상기 제3이송수단(17)에 의하여 이송되는 상기 가공대상물(P)을 본열처리할 수 있다. 특히, 상기 본열처리부(18)는 예열처리된 상기 가공대상물(P)을 330 ℃ 내지 350 ℃ 범위 내의 온도로 본열처리할 수 있다.
S23단계에서 냉각처리부(19)는 본열처리된 상기 가공대상물(P)을 냉각처리할 수 있다. 여기서, 상기 제3이송수단(17)은 상기 본열처리부(18)로부터 상기 냉각처리부(19)로 상기 가공대상물(P)을 분당 0.35 m 내지 0.45 m 범위 내의 속도로 이송시킬 수 있다.
S24단계에서 냉각 처리된 상기 가공대상물(P)이 담겨저 수용되는 제2케이지 조립체(400)를 준비할 수 있다. 상기 24단계는 보다 구체적으로, S241단계에서 망구조로 이루어지는 통형상체로서 내부에 수용공간이 형성되며, 일방이 대상물을 투입받기 위한 개구부가 형성되고, 타방에는 투입된 상기 대상물을 배출하기 위한 제2개구부가 형성되는 제2수용유닛을 준비할 수 있다.
S242단계에서 복수의 프레임으로 이루어지는 구조물로서 내부에 상기 제2수용유닛이 위치되도록 상기 제2수용유닛과 결합하기 위한 제2프레임유닛을 준비할 수 있다. S243단계에서 상기 제2개구부를 개폐하기 위한 소정의 개폐수단(313)을 구비할 수 있다.
S25단계에서 상기 가공대상물(P)을 상기 제2가공용액에 노출시킬 수 있다. 보다 구체적으로는 도 18을 참조하면, S251단계에서 전처리가 수행된 상기 가공대상물(P)을 상기 제2케이지 조립체(400)에 수용할 수 있다. S252단계에서 상기 제2케이지 조립체(400)를 상기 제2가공용액에 노출되도록 할 수 있다. S253단계에서 상기 제2케이지 조립체(400)를 회전 가능하도록 구비된 제2드럼부(202)에 투입하고, 회전을 통하여 상기 가공대상물(P)로부터 상기 제2가공용액을 탈루시킬 수 있다.
S26단계에서 상기 케이지조립체(300)의 내부에 수용된 상기 가공대상물(P)을 하부로 배출하기 위하여, 상기 조립체의 상기 제2개구부로 삽입체(1231)를 삽입할 수 있다. 상기 S26 단계에서 상기 제2개구부에 삽입되는 상기 삽입체(1231)를 통하여 상기 케이지조립체(300)이 상기 삽입체(1231)기 삽입됨에 있어, 상기 케이지조립체(300)는 외주면 외측이 상기 삽입체(1231) 주변에 구비되는 복수의 가이드바(1232)에 의하여 가이드 될 수 있다.
S27단계에서 상기 제4이송수단(21)은 상기 제2가공용액에 노출된 상기 가공대상물(P)을 이송시킬 수 있다. 여기서, 상기 제4이송수단(21)은 분당 0.35 m 내지 0.45 m 범위 내의 속도로 상기 가공대상물(P)을 이송할 수 있다.
S28단계에서 상기 제2히팅부(22)는 상기 제4이송수단(21)의 길이방향 적어도 일부의 상방에 구비되며, 상기 제4이송수단(21) 상에 위치되는 상기 가공대상물(P)을 설정 온도 값으로 히팅할 수 있다. 바람직하게는 상기 제2히팅부(22)는 상기 가공대상물(P)을 110 ℃ 내지 130 ℃ 범위 내의 온도로 히팅할 수 있다.
S29단계에서 제5이송수단(23)은 상기 제4이송수단(21)으로부터 이송된 상기 가공대상물(P)을 후공정으로 이송시킬 수 있다.
S30단계에서 제2예열처리부(24)상기 제5이송수단(23)에 의하여 이송되는 상기 가공대상물(P)을 예열 처리할 수 있다. 여기서, 상기 제2예열처리부(24)는 상기 가공대상물(P)을 110 ℃ 내지 130 ℃ 범위 내의 온도로 예열 처리할 수 있다.
S31단계에서 제6이송수단(25)은 예열 처리된 상기 가공대상물(P)을 후공정으로 이송할 수 있다. S32단계에서 제2본열처리부(26)는 상기 제6이송수단(25)에 의하여 이송되는 상기 가공대상물(P)을 가열하여 본열 처리할 수 있다.
상기 제6이송수단(25)은 상기 가공대상물(P)을 분당 0.35 m 내지 0.45 m 범위 내의 속도로 이송시킬 수 있다. 상기 제2본열처리부(26)는 예열처리된 상기 가공대상물(P)을 150 ℃ 내지 170 ℃ 범위 내의 온도로 본열처리할 수 있다.
S33단계에서 제2냉각처리부(27)는 본열처리된 상기 가공대상물(P)을 냉각처리할 수 있다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 표면처리 방법(S10’)에 대하여 기술적 특징이 있는 부분을 중심으로 설명하기로 한다.
<방청용 표면처리 방법 2>
도 19를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 표면처리 방법(S10’)은 S24‘단계를 더 포함할 수 있다.
상기 S24‘단계는 1차 코팅을 위한 S16’단계 이전에 수행되는 단계로서, 상기 코팅볼 투사부(20‘)가 상기 가공대상물(P)의 표면에 제1차피막을 코팅하기 위하여, 상기 가공대상물(P)의 외주면 둘레부 적어도 일부에 코팅물질이 도포된 코팅용 볼을 투사할 수 있다.
이러한 상기 S24’단계를 갖춘 경우에는 상기 표면처리 방법(S10‘)은 전술한 일실시예의 상기 표면처리 방법(S10)에 S33단계 이후에 해당되는 단계를 거치지 않을 수 있다. 기타 설명하지 않은 단계들의 경우 상기 표면처리 방법(S10)과 대응될 수 있으므로 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
이하에서는 도면을 참조하여 상술한 방청용 표면처리 방법 1에 S14 단계에 관련된, 본 발명의 일 실시예에 따른 케이지 조립체 조립방법(S14)에 대하여 설명하기로 한다.
<표면 처리용 케이지 조립체 조립방법>
도 20을 참조하면, 표면 처리용 케이지조립체(300) 조립방법(S14)으로서, S141단계에서 망구조로 이루어지는 통형상체로서 내부에 수용공간이 형성되며, 일방이 가공대상물을 투입받기 위한 개구부가 형성되고, 타방에는 투입된 상기 가공대상물을 배출하기 위한 제2개구부가 형성되는 수용유닛(310)을 준비할 수 있다.
상기 S141단계에서 상기 수용유닛(310)은 상측으로부터 하측 소정의 일영역에 해당하는 제1영역부(311)와, 상기 제1영역부(311)로부터 하측 단부에 해당하되, 하측 단부를 향하여 테이퍼지도록 형성되는 제2영역부(312)를 포함할 수 있다.
S142단계에서 복수의 프레임으로 이루어지는 구조물로서 내부에 상기 수용유닛(310)이 위치되도록 상기 수용유닛(310)과 결합하기 위한 프레임유닛(320)을 준비할 수 있다. 보다 구체적으로, S1221단계에서 상기 프레임유닛(320)의 상부 둘레부를 이루는 상부프레임(321)을 준비하고, S1222단계에서 상기 프레임유닛(320)의 하부 둘레부를 이루는 하부프레임(322)을 준비할 수 있다.
S1223단계에서 하나 이상의 종방향프레임(323)들로 상기 상부프레임(321)과 상기 하부프레임(322)을 종방향으로 잇도록 체결할 수 있고, S1224단계에서 하나 이상의 횡방향프레임(324)을 이용하여 상기 종향 프레임들 상호간을 잇도록 체결할 수 있다.
S1225단계에서 상기 하부프레임(322)의 내부에 위치되어 둘레부를 이루는 제2하부프레임(325)을 준비할 수 있다. 보다 구체적으로, S1225a단계에서 상기 제2횡방향프레임(326)을 통해 상기 하부프레임(322)과 체결되는 하측프레임(325a)을 준비할 수 있다.
S1225b단계에서 상기 하측프레임(325a)의 상측에 위치되는 상측프레임(325b)을 준비할 수 있고, S1225c단계에서 복수의 제2종방향프레임(325c)을 이용하여 상기 하측프레임(325a)과 상기 상측프레임(325b) 상호간을 잇도록 체결할 수 있다. S1226단계에서 복수의 제2횡방향프레임(326)을 이용하여 상기 제2하부프레임(325)과 상기 하부프레임(322) 상호간을 잇도록 체결할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표면처리 시스템(10)의 구성들을 도시한 블록도이다.
도 1 내지 도 2를 참조하면, 상기 표면처리 시스템(10)은 전처리부(11)와, 코팅볼 투사부(20')와, 케이지조립체(미도시)와, 제1코팅부(12)와, 제1이송수단(13)과, 히팅부(14)와, 제2이송수단(15)과, 예열처리부(16)와, 제3이송수단(17)과, 본열처리부(18)와, 냉각처리부(19)와, 제2케이지조립체(미도시)와, 제2코팅부(20)와, 제4이송수단(21)과, 제2히팅부(22)와, 제5이송수단(23)과, 제2예열처리부(24)와, 제6이송수단(25)과, 제2본열처리부(26)와, 제2냉각처리부(27)를 포함할 수 있다.
상기 전처리부(11)는 탈유처리부(111)와, 침척처리부(112)와, 초음파세척부(113)와, 린스처리부(114)와, 증기처리부(115)와, 쇼트블라스트처리부(116)를 포함할 수 있고, 상기 쇼트블라스트처리부(116)는 수용부(1161)와, 쇼트볼투사부(1162)와, 회전부(1163)를 포함할 수 있다.
상기 케이지조립체(300)는 수용유닛(310)과, 프레임유닛(320)과, 개폐수단(313)을 포함할 수 있다. 상기 제2케이지조립체(400)는 제2수용유닛과, 제2프레임유닛과, 제2개폐수단을 포함할 수 있다.
상기 제1코팅부(12)는 제1가공처리부(121)와, 드럼부(122)와, 배출처리부(123)를 포함할 수 있다. 상기 배출처리부(123)는 삽입체(1231)와, 가이드바(1232)를 포함할 수 있다. 제2코팅부(20)는 제2가공처리부(201)와, 제2드럼부(202)와, 제2배출처리부(203)를 포함할 수 있다. 상기 제2배출처리부(203)는 제2삽입체(2031)와, 제2가이드바(2032)를 포함할 수 있다.
이하에서는 도면을 참조하여 표면처리 시스템(10)에 대하여 설명하기로 한다.
<방청용 표면처리 시스템 1>
도 1을 참조하면, 가공대상물(P)의 표면처리 시스템(10)에서, 상기 전처리부(11)는 피처리 가공대상물(P)에 대한 전처리를 수행할 수 있다. 이는 코팅에 앞서 금속 소재에 묻어 있는 기름, 녹, 스케일 등을 제거하기 위한 것이다. 즉, 상기 탈유처리부(111)는 용제 등을 이용하여 상기 가공대상물(P)의 유분을 제거할 수 있다.
상기 침적처리부(112)는 상기 가공대상물(P)에 대하여 표면에 부착되어 있는 이물질을 침적 불려줌과 동시 1차 세척 할 수 있다. 상기 가공대상물(P)이 침적하기 위한 침적조의 온도는 30 ℃ 내지 35 ℃의 범위 내의 온도인 것이 바람직하다.
상기 초음파세척부(113)는 1차세척된 상기 가공대상물(P)을 초음파의 강력한 물리적 힘으로 2차 세척할 수 있다.상기 가공대상물(P)에 대한 초음파세척을 위해 구비되는 액의 온도는 30 ℃ 내지 35 ℃의 범위 내의 온도인 것이 바람직하다.
상기 린스처리부(114)는 1차 세척된 상기 가공대상물(P)을 행굼으로서 3차 세척할 수 있고, 상기 증기처리부(115)는 상기 가공대상물(P)을 순수한 증기로 4차 세척과 건조를 하여, 제품의 얼룩이나 백화현상을 방지할 수 있으며 대기와의 온도편차로서 완전건조를 수행할 수 있다. 상기 증기처리를 위하여 구비되는 증기조의 온도는 35 ℃ 내지 40 ℃의 범위 내일 수 있으며, 바람직하게는 38 ℃ 일 수 있다.
도 2를 참조하면, 상기 쇼트블라스트처리부(116)는 상기 가공대상물(P)에 대한 쇼트블라스트(Shot Blast) 처리를 수행할 수 있다. 보다 구체적으로 상기 수용부(1161)는 상기 가공대상물(P)이 내부에 투입되는 통형상체로 구비될 수 있다.
상기 쇼트볼투사부(1162)는 상기 수용부(1161) 내부의 상기 가공대상물(P)에 대하여 쇼트볼(Shot ball)을 투사할 수 있다. 여기서 상기 쇼트볼은 0.09 Ø 내지 0.355 Ø 범위 내의 크기를 가질 수 있다. 이러한 쇼트볼의 크기는 M6 볼트(1pitch)의 홈에 대하여 쇼트볼을 용이하게 충돌시켜 스케일 등을 효과적으로 제거하기 위한 최적화된 크기에 해당한다.
상기 회전부(1163)는 상기 수용부(1161) 내부에서 상기 가공대상물(P)과 접하여 회전하며, 외주면에는 상기 가공대상물(P)을 걸러내어 상기 수용부(1161) 내에서 유동시키도록 외측을 향해 돌출된 하나 이상의 가이드돌기(G)가 형성될 수 있다.
상기 수용부(1161)에 대량으로 상기 가공대상물(P)이 수용되기 때문에, 상기 가공대상물(P)에 대한 효과적인 쇼트블라스트처리를 위해서 상기 가공대상물(P)들이 상기 수용부(1161) 내에서 유동되어 고르게 섞이는 상태에서 쇼트볼을 투사하는 것이 중요하다.
일반적으로 부피가 상대적으로 크며, 소량인 대상물에 대해 쇼트블라스트처리를 수행할 경우에는 대상물이 비교적 고르게 섞이므로 쇼트블라스트처리가 효과적으로 수행될 수 있다.
그러나, 부피가 상대적으로 작고, 대량인 가공대상물(P)(볼트, 너트 등)에 대해 쇼트블라스트 처리를 수행할 경우에는 대상물이 고르게 섞이지 못하여, 특정 대상물은 투사되는 쇼트볼에 지속적으로 노출되는 반면, 다른 대상물은 어느 일영역에 침체되어 쇼트볼에 노출되지 못하는 문제점이 발생된다.
특히, 양쪽 끝 모두 수나사로 되어 있는 나사로서, 한쪽 끝은 상대쪽에 암나사를 만들어 미리 반영구적으로 박음을 하고, 다른 쪽 끝은 너트를 끼워 조이는 용도로 사용하는 스터드 볼트(stud bolt)가 상기 가공대상물(P)에 해당할 경우 전술한 문제점이 더욱 커져 불량품이 양산될 수 있다. 이러한 볼트, 너트 등은 차량의 엔진에도 들어가는 필수적인 부품으로서, 볼트, 너트 등의 가공대상물(P)이 불량인 경우 차량의 사고로 이어질 수도 있다.
이러한 점에서, 상기 회전부(1163)에 형성되는 상기 가이드돌기(G)는, 상기 회전부(1163)의 회전 시 상기 가공대상물(P)을 퍼주는 방식으로 유동시켜 상기 가공대상물(P)이 전체적으로 고르게 섞이도록 할 수 있다.
때문에, 상기 회전부(1163)에 가이드돌기(G)가 형성되지 않았을 경우, 상기 가공대상물(P)이 상기 회전부(1163)와 마주 접함에도 불구하고 상기 가공대상물(P)들 중 적어도 일부가 상기 수용부(1161)내에의 일정영역에서 헛돌아 침체되고, 상기 쇼트볼에 노출되지 않는 것을 방지할 수 있게 해준다.
상기 가이드돌기(G)는 상기 회전부(1163) 외주면 상에서 길이방향으로 하나 이상 형성될 수 있다, 여기서, 상기 가이드돌기(G)는 일직선 형태, 교호적 또는 비교호적으로 절곡된 형태 등을 가지도록 형성될 수 있다.
뿐만 아니라, 상기 가이드돌기(G)는 상기 회전부(1163) 외주면 상에서 연속적 또는 비연속적 패턴 형태로 각기 상호간에 설정 간격으로 이격되도록 형성될 수 있으며, 상기 가이드돌기(G) 상에서 상기 가공대상물(P)과 접하는 면의 적어도 일부에는 상기 가공대상물(P)과의 마찰계수를 높이기 위하여 소정의 형상의 미끄럼 방지 돌기가 형성될 수 있다. 특히, 이러한 상기 가이드돌기(G)는 상기 가공대상물(P)과 접하는 면에 소정 깊이의 함입부를 형성하여 상기 가공대상물(P)을 보다 용이하게 퍼나르도록 할 수 있다.
도 3을 참조하면, 상기 케이지조립체(300)는 전처리가 수행된 상기 가공대상물(P)이 수용될 수 있다. 보다 구체적으로는, 상기 수용유닛(310)은 망구조로 이루어지는 통형상체로서 내부에 수용공간이 형성되며, 일방이 대상물을 투입받기 위한 개구부가 형성되고, 타방에는 투입된 상기 대상물을 배출하기 위한 제2개구부가 형성될 수 있다.
상기 케이지조립체(300)는 상기 드럼부(122)에 의하여 탈루될 수 있는데, 이때 탈루되는 상기 제1가공용액은 회전 원심력에 의하여 제2영역(312)으로부터 유동되어 제1영역(311)에 주로 밀집하여 고이게 되는 것이다.
여기서 상기 제1영역(311)은 상기 케이지조립체(300)의 수용유닛(310) 상측으로부터 하측 소정의 일영역에 해당하는 영역을 지칭하며, 상기 제2영역(312)은 상기 제1영역부(311)로부터 하측 단부에 해당하되, 하측 단부를 향하여 테이퍼지도록 형성되는 영역을 지칭한다. 이에 대해서는 다시 후술하기로 한다.
상기 수용부(1161)의 망구조는 상기 가공대상물(P)이 유출되는 것을 방지하는 크기의 한도 내에서 통공의 크기를 크게 형성한 메쉬형태인 것이 바람직하다.
상기 프레임유닛(320)은 복수의 프레임으로 이루어지는 구조물로서 내부에 상기 수용유닛(310)이 위치되도록 상기 수용유닛(310)과 결합될 수 있다. 상기 개폐수단(313)은 상기 수용유닛(310)의 상기 제2개구부를 개폐하도록 구비될 수 있다.
상기 개폐수단(313)은 상기 수용유닛(310)의 상기 제2개구부를 개폐하되, 기본적으로 상부에 상기 가공대상물(P)이 적재됨으로써 상기 수용유닛(310) 내에서 상기 개폐수단(313)이 유동되는 것을 방지할 수 있다.
상기 개폐수단(313)은 상기 제2개구부를 통하여 삽입되는 상기 삽입체(1231)에 의하여 상방으로 유동되며, 상기 수용유닛(310) 내부의 상기 대상물이 상기 제2개구부로 배출되도록 할 수 있다.
상기 제1코팅부(12)는 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 가공대상물(P)을 1차코팅하기 위하여 상기 가공대상물(P)이 노출되는 지오메트 처리용 제1가공용액이 구비될 수 있다. 보다 구체적으로 상기 제1코팅부(12)를 살펴보면, (b)에 도시된 바와 같이 상기 제1가공처리부(121) 내부에 상기 가공대상물(P)을 수용한 케이지 조립체(300)가 위치될 수 있다. 상기 케이지 조립체(300)는 상기 제1가공처리부(121)와 함께 설정 각도로 틸트(Tilt)되며, 상기 제1가공용액이 노즐 등에 의하여 분사됨으로써 상기 케이지 조립체(300) 내부의 가공대상물(P)들이 상기 제1가공용액에 노출될 수 있다.
이때, 틸트된 상기 케이지 조립체(300)는 상기 제1가공처리부(121)의 회전에 의하여 약 250 내지 300의 RPM으로, 약 10~15분 가량 동안 정회전 및 역회전 중 적어도 어느 하나로 1차 동작하게 된다. 이러한 상태에서 틸트 동작이 수행되는데, 틸트 각도는 약 40°내지 50 °범위인 것이 바람직하다. 그 후 다시 약 15 내지 25 RPM으로, 약 10~15분 가량 동안 정회전 및 역회전 중 적어도 어느 하나의 방향으로 2차 동작하게 된다.
이후, 상기 제1가공처리부(121)는 틸트 동작을 해제하고, 다시 약 250 내지 350 RPM으로, 약 10 내지 30분 가량 동안 정회전 및 역회전 중 적어도 어느 하나의 방향으로 3차 동작하게 된다.
여기서, 상기 가공대상물(P)은 상기 제1가공용액에 노출되되, 상기 1차동작 내지 상기 3차동작 사이에 선택적 또는 획일적으로 노출되도록 할 수 있다.
상기 제1가공용액은 기포 제거를 위하여 8시간 내지 48시간의 범위 내에서, 18 ℃ 내지 25 ℃ 범위의 온도로 숙성시킨 것을 사용하는 것이 바람직하다.
기포가 제거되지 않은 제1가공용액에 상기 가공대상물(P)이 노될 경우에, 기포가 상기 가공대상물(P)의 표면에 그대로 부착되고, 나중에 기포가 부풀어 터짐으로써 상기 가공대상물(P)의 표면 코팅이 되지 않은 부분이 발생된다. 이러한 현상으로 인해 상기 가공대상물(P)에는 외부 요인에 의한 부식과 파손이 야기될 수 있다.
그 후, 상기 케이지 조립체(300)는 상기 드럼부(122)에 투입되며, 회전동작을 통하여 상기 가공대상물(P)로부터 상기 제1가공용액을 탈루시킬 수 있다.
상기 배출처리부(123)는 상기 케이지조립체(300)로부터 상기 가공대상물(P)을 배출시키기 위한 것으로서, 보다 구체적으로 상기 삽입체(1231)는 상기 케이지조립체(300)의 상기 제2개구부로 삽입되어 상기 개폐수단(313)을 상부로 들어올려, 내부에 수용된 상기 가공대상물(P)이 하부로 배출되도록 할 수 있다.
도 4를 참조하면, 상기 제1이송수단(13)은 상기 제1가공용액에 노출된 상기 가공대상물(P)을 이송시킬 수 있으며, 상기 히팅부(14)는 상기 제1이송수단(13)의 길이방향 적어도 일부의 상방에 구비되어 상기 제1이송수단(13) 상에 위치되는 상기 가공대상물(P)을 설정 온도 값으로 히팅할 수 있다.
상기 히팅부(14)는 상기 제1이송수단(13) 상에 이송되는 상기 가공대상물(P)을 50 ℃ 내지 80 ℃ 범위 내의 온도로 가열할 수 있으며, 바람직하게는 상기 가공대상물(P)에 가해져 물체 자체의 물온 온도가 60 ℃가 되도록 하는 것이 바람직하다.
상기 제2이송수단(15)은 상기 제1이송수단(13)으로부터 이송된 상기 가공대상물(P)을 후공정으로 이송시킬 수 있다. 여기서, 상기 제2이송수단(15)은 상기 제1이송수단(13)의 하부에 일정 간격으로 이격 되도록 구비되어, 상기 가공대상물(P)이 상기 제1이송수단(13)으로부터 상기 제2이송수단(15)을 향해 낙하될 수 있다.
즉, 상기 제1이송수단(13)에 이르는 상기 가공대상물(P)은 상호간에 밀접하게 접촉하여 접착된 상태로 존재할 수 있는데, 상기 제1이송수단(13)으로부터 상기 제2이송수단(15)으로 낙하시키면서 상호간에 붙어있는 상기 가공대상물(P)을 분리시킬 수 있다.
특히, 상기 제1이송수단(13) 상에서 상기 히팅부(14)에 의하여 상기 가공대상물(P)을 히팅시키기 때문에, 상기 제2이송수단(15)에 낙하되어 분리된 상기 가공대상물(P)의 표면은 얼룩이나, 뭉침, 모재 노출 등이 없는 양호한 상태의 상기 가공대상물(P)을 획득할 수 있다. 따라서, 도 5에 도시된 바와 같이 양호한 표면 상태를 가지는 상기 가공대상물을 획득할 수 있게 된다.
상기 예열처리부(16)는 상기 제2이송수단(15)에 의하여 이송되는 상기 가공대상물(P)을 140 ℃ 내지 160 ℃ 범위 내의 온도로 예열 처리하여 1차적으로 상기 가공대상물(P)의 표면을 안정화 시킬 수 있다.
상기 제3이송수단(17)은 예열처리된 상기 가공대상물(P)을 후공정으로 이송할 수 있다. 상기 제3이송수단(17)은 상기 가공대상물(P)을 분당 0.35 m 내지 0.45 m 범위 내의 속도로 이송시킬 수 있다.
상기 본열처리부(18)는 상기 제3이송수단(17)에 의하여 이송되는 상기 가공대상물(P)을 330 ℃ 내지 350 ℃ 범위 내의 온도로 본열처리하여 2차적으료 표면을 안정화 시키고, 상기 냉각처리부(19)는 상기 가공대상물(P)을 내각 처리하여 3차적으로 표면을 안정화 시킬 수 있다.
상기 제2케이지 조립체(400)는 전술한 상기 케이지조립체(300)과 대응되는 구성을 가지는 것으로서, 케이지조립체(300)과 동일하거나 케이지조립체(300)과 유사하게 구비될 수 있다. 즉, 제2케이지 조립체(400)로서 케이지조립체(300)를 사용하여도 무방할 수 있다.
상기 제2케이지 조립체(400)은 보다 구체적으로, 상기 제2수용유닛은 망구조로 이루어지는 통형상체로서 내부에 수용공간이 형성되며, 일방이 대상물을 투입받기 위한 개구부가 형성되고, 타방에는 투입된 상기 대상물을 배출하기 위한 제2개구부가 형성될 수 있다.
상기 제2프레임유닛은 복수의 프레임으로 이루어지는 구조물로서 내부에 상기 제2수용유닛이 위치되도록 상기 수용유닛(310)과 결합될 수 있으며, 상기 제2개폐수단은 상기 제2수용유닛 상에서 외력에 기반하여 상기 제2개구부를 개폐할 수 있다.
도 6에 도시된 상기 제2코팅부(20)는 전술한 상기 제1코팅부(12)와 유사하게 구성될 수 있으므로 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
상기 제4이송수단(21)은 상기 제2가공용액에 노출된 상기 가공대상물(P)을 이송시킬 수 있다. 여기서 제2히팅부(22)는 상기 제1히팅부(14)와 동일하거나 유사하게 구비될 수 있다.
상기 제2히팅부(22)는 상기 제4이송수단(21) 상에 위치되는 상기 가공대상물(P)을 설정 온도 값으로 히팅하기 위하여, 상기 제4이송수단(21)의 길이방향 적어도 일부의 상방에 구비될 수 있다.
여기서, 상기 제4이송수단(21)은 분당 0.35 m 내지 0.45 m 범위 내의 속도로 상기 가공대상물(P)을 이송하고, 상기 제2히팅부(22)는 상기 가공대상물(P)을 55 ℃ 내지 65℃ 범위 내의 온도로 히팅할 수 있다.
상기 제5이송수단(23)은 상기 제4이송수단(21)으로부터 이송된 상기 가공대상물(P)을 후공정으로 이송시킬 수 있으며, 상기 제5이송수단(23)은 상기 제4이송수단(21)의 하부에 일정 간격으로 이격 되도록 구비되어, 상기 가공대상물(P)이 상기 제4이송수단(21)으로부터 상기 제5이송수단(23)을 향해 낙하되도록 할 수 있다.
상기 제2예열처리부(24)는 상기 제5이송수단(23)의 상기 가공대상물(P)을 110 ℃ 내지 130 ℃ 범위 내의 온도로 예열처리할 수 있다.
상기 제6이송수단(25)은 상기 제5이송수단(23)으로부터 이송된 상기 가공대상물(P)을 후공정으로 이송할 수 있다. 상기 제2예열처리부(24)는 상기 제6이송수단(25)에 의하여 이송되는 상기 가공대상물(P)을 예열처리할 수 있다.
상기 제6이송수단(25)은 상기 가공대상물(P)을 분당 0.35 m 내지 0.45 m 범위 내의 속도로 이송시키며, 상기 제2본열처리부(26)는 예열처리 되어 상기 제6이송수단(25)에 의하여 이송되는 상기 가공대상물(P)을 본열처리할 수 있다. 상기 제2본열처리부(26)는 예열처리된 상기 가공대상물(P)을 150 ℃ 내지 170 ℃ 범위 내의 온도로 본열처리할 수 있다. 상기 제2냉각처리부(27)는 본열처리되어 상기 제6이송수단(25)에 의하여 이송되는 상기 가공대상물(P)을 냉각처리할 수 있다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 표면처리 시스템(10)에 대하여 기술적 특징이 있는 부분을 중심으로 설명하기로 한다.
<방청용 표면처리 시스템 2>
도 8 및 도 9를 참조하면, 방청용 표면처리 시스템(10‘)은 코팅볼 투사부(20’)을 더 포함할 수 있다. 상기 코팅볼 투사부(20‘)는 상기 가공대상물(P)의 표면에 제1차피막을 코팅하기 위하여, 상기 가공대상물(P)의 외주면 둘레부 적어도 일부에 코팅물질이 피복된 코팅용 볼을 투사할 수 있다.
상기 코팅볼 투사부(20')는 보다 구체적으로, 임펠러(impeller) 등을 통해 상기 코팅용 볼을 투사하며, 상기 코팅용 볼은 아연 코어(iron core)에 아연 철 합금(zinc and iron alloy)이 피복된 것일 수 있다.
즉, 상기 코팅볼 투사부(20')를 통해 상기 가공대상물(P)의 표면에 기계적으로 아연합금 코팅을 수행하되, 상기 가공대상물(P)의 표면이 불균일하게 코팅할 수 있다. 이에 따라앵커 효과(Anchor effect)가 도출될 수 있으며, 이후에 제1차 코팅부(12‘)에 의한여 이루어지는 코팅을 보다 효과적으로 수행할 수 있다.
여기서, 상기 코팅용 볼을 투사하는 방식은 예시적인 것에 불과할 뿐이며, 어느 하나의 방식으로 제한되지 않고 기 공지된 다양한 방식을 적용해 투사 가능함은 물론이다.
결국, 상기 코팅볼 투사부(20')를 통해 상기 가공대상물(P)에 상기 1차피막을 형성하고, 다시 상기 제1가공용액을 이용하여 상기 1차피막 상부에 아연복합피막을 형성할 수 있는 것이다.
상기 코팅볼 투사부(20')의 구비여부에 따라서, 표면처리 공정의 생략이 가능하다. 즉, 상기 코팅볼 투사부(20')를 별도로 갖추지 않은 경우에는 어느 특정 요소를 생략하지 않고 진행이 할 수 있으며, 상기 코팅볼 투사부(20')를 갖추고 있는 경우, 전술한 일 실시예에 따른 상기 표면처리 시스템(10)의 상기 제2케이지조립체(400)와, 상기 제2코팅부(20)와, 상기 제4이송수단(21)과, 제5이송수단(23)과, 상기 제2예열처리부(24)와, 상기 제6이송수단(25)과, 상기 제2본열처리부(26)와, 상기 제2냉각처리부(27)의 구성을 생략할 수 있다.
결국, 최종적으로는 방청과 내식성이 우수한 가공대상물을 획득할 수 있게 되는 것이다. 여기서, 상기 가공대상물이 볼트일 경우, 공구 등으로 체결시 볼트의 표면이 벗겨져 분진이 발생되고, 작업자가 분진에 노출될 수 있어 작업성이 떨어지고, 건강상에서도 해로울 수 있는 문제가 있다.
이와 관련하여 도 7을 참조하면, 기존의 표면처리 된 가공대상물에 비하여 본원발명에 의하여 가공된 상기 가공대상물은 공구 등을 이용한 체결시 기존 대비하여 표면 벗겨짐에 의한 분진 발생이 현저하게 줄어들었음을 알 수 있다.
이하에서는 도면을 참조하여 상기 방청용 표면처리 시스템(10)에 사용되는 상기 케이지조립체(300)에 대하여 설명하기로 한다.
<표면 처리용 케이지 조립체>
도 10 내지 도 14를 참조하면, 상기 표면처리용 케이지 조립체(300)는, 표면처리공정 상의 가공대상물의 용이한 가공을 위한 표면처리용 케이지 조립체(300)로서, 수용유닛(310), 프레임유닛(320), 핸들유닛(330)을 포함한다.
여기서 상기 수용유닛(310)은 제1영역(311)부와, 제2영역(312)부, 개폐수단(313)을 포함할 수 있으며, 상기 프레임유닛(320)은 상부프레임(321), 하부프레임(322), 종방향프레임(323), 횡방향프레임(324), 제2하부프레임(325), 제2횡방향프레임(326), 테이퍼측프레임(327)을 포함할 수 있다. 상기 제2하부프레임(325)은 하측프레임(325a), 상측프레임(325b), 제2종방향프레임(325c)을 포함할 수 있다.
상기 수용유닛(310)은 망구조로 이루어지는 통형상체로서 내부에 수용공간이 형성 될 수 있다. 상기 수용유닛(310)의 일방으로는 대상물을 투입받기 위한 개구부가 형성되고, 타방에는 투입된 상기 대상물을 배출하기 위한 제2개구부가 형성될 수 있다.
이때, 상기 수용유닛(310)의 망구조는 특정한 형상으로 제한되지 않으나, 망에 형성되는 통공의 크기는 상기 수용유닛(310)에 수용되는 대상물이 유출되지 않을 정도의 크기를 가지는 것이 바람직하다.
상기 개구부는 그 형상이 어느 특정한 형상으로 제한되지 않으며, 상기 수용유닛(310)의 내부에 수용되는 대상물의 적재량을 고려하여 적절한 크기로 형성되도록 하는 것이 바람직하다.
상기 수용유닛(310)을 보다 구체적으로 설명하면, 상기 제1영역(311)부는 상측으로부터 하측 소정의 일영역에 해당되도록 형성될 수 있다. 상기 제1영역(311)부는 상측에서 하측을 향하여 경사지지 않거나, 그 경사도가 급격하지 않도록 형성될 수 있다.
상기 제2영역(312)부는 상기 제1영역(311)부로부터 하측 단부에 해당되도록 형성될 수 있다. 여기서, 상기 제2영역(312)부는 하측 단부를 향하여 테이퍼지도록 형성되며, 상기 개폐수단(313)은 상기 제2영역(312)부의 하측 단부에 중앙부에 구비될 수 있다.
상기 수용유닛(310)에 수용되는 대상물은 상기 제2영역(312)부의 테이퍼지는 기울기에 의하여 상기 제1영역(311)부로부터 상기 제2영역(312)부로 밀집하여 쏠리게 되고, 상기 수용유닛(310)의 대상물에 대한 화학약품의 탈루 이후, 개구부로 상기 대상물을 용이하게 배출할 수 있다.
상기 프레임유닛(320)은 복수의 프레임으로 이루어지는 구조물로서 내부에 상기 수용유닛(310)이 위치되도록 상기 수용유닛(310)과 결합될 수 있다. 상기 프레임유닛(320)을 보다 구체적으로 설명하면, 상기 상부프레임(321)은 상부 둘레부를 이룰 수 있으며, 상기 하부프레임(322)은 상기 상부프레임(321)과 대향하여 하부 둘레부를 이룰 수 있다.
상기 상부프레임(321)은 횡단명 형상이 원형, 타원형, 다각형 등으로 형성될 수 있으며, 상기 하부프레임(322) 역시 횡단명 형상이 원형, 타원형, 다각형 등으로 형성될 수 있다.
상기 종방향프레임(323)은 복수로 구비되어 상기 상부프레임(321)과 상기 하부프레임(322)을 종방향으로 잇도록 체결될 수 있다. 상기 횡방향프레임(324)은 복수로 구비되어 상기 종향프레임(323)들 상호간을 잇도록 체결될 수 있다. 여기서 상기 횡방향프레임(324)은 상기 제1영역(311)과 상기 제2영역(312)의 경계부에 구비될 수 있다.
도면에 도시되지 않았으나, 상기 종방향프레임(323)들 중 적어도 하나는 중공형으로 형성될 수 있으며, 상기 상부프레임(321) 및 상기 하부프레임(322)에 체결 시 중공형으로 형성된 상기 종방향프레임(323)의 중공이 외부로 노출되도록 할 수 있다. 즉, 중공형으로 형성된 상기 종방향프레임(323)을 통해 유체의 투입과 배출을 위한 유로가 형성될 수 있는 것이다.
상기 제2하부프레임(325)은 상기 하부프레임(322)의 내부에 위치되어 또 다른 둘레부를 이룰 수 있다. 상기 제2횡방향프레임(326)은 복수로 구비되어 상기 제2하부프레임(325)와 상기 하부프레임(322) 상호간을 잇도록 체결될 수 있다.
여기서, 상기 제2하부프레임(325)를 보다 구체적으로 살펴보면, 상기 하측프레임(325a)은 상기 제2횡방향프레임(326)을 통해 상기 하부프레임(322)과 체결될 수 있다. 상기 상측프레임(325b)은 상기 하측프레임(325a)의 상측에 위치될 수 있는데, 상기 제2종방향프레임(325c)이 상기 하측프레임(325a)과 상기 상측프레임(325b) 상호간을 잇도록 체결될 수 있다. 여기서 전술한 상기 제2영역(312)부는 하단부 적어도 일영역이 상기 제2하부프레임(325) 내측으로 삽입되어 수용될 수 있다.
상기 테이퍼측프레임(327)은 복수로 구비되어 상기 횡방향프레임(324)과 상기 제2하부프레임(325)의 상기 상측프레임(325b)을 잇도록 체결될 수 있다. 이때, 상기 테이퍼측프레임(327)은 바람직하게는 상기 횡방향프레임(324)과 종방향프레임(323)의 경계부에 일단부가 체결될 수 있다.
상기 개폐수단(313)은 망구조로 이루어지는 통형상체로서 상부가 콘 형상으로 이루어질 수 있으며, 상단부에는 소정의 체결수단(예: 고리 등)이 구비될 수 있다. 하부에는 상기 제2개구부에 삽입하기 위한 원통형의 삽입돌기가 형성될 수 있다.
상기 핸들유닛(330)은 상기 수용유닛(310)과 상기 프레임유닛(320)을 이송시키기 위하여, 상기 프레임유닛(320) 또는 상기 수용유닛(310) 상에서 설치될 수 있다. 즉, 상기 핸들 유닛은 상기 수용유닛(310) 또는 상기 프레임유닛(320) 상에서 회동이 가능하도록 설치될 수 있다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 표면처리 방법에 대하여 설명하기로 한다.
<방청용 표면처리 방법 1>
도 15를 참조하면, 가공대상물(P)의 표면처리 방법(S10)은, S11단계에서 피처리를 위한 가공대상물(P)을 준비할 수 있다. S12단계에서 기포 제거를 위하여 상기 제1가공용액을 8 시간 내지 48 시간의 범위 내에서, 18 ℃ 내지 25 ℃ 범위 내의 온도로 숙성시킬 수 있다.
S13단계에서 상기 가공대상물(P)의 표면 불순물을 제거하기 위해 전처리를 수행할 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 S13단계는 S131단계에서 상기 가공대상물(P)의 유분을 제거하기 위하여 탈유처리를 수행할 수 있다.
S132단계에서 상기 가공대상물(P)에 대한 침적처리를 수행할 수 있고. S133단계에서 상기 가공대상물(P)을 1차 세척하기 위하여 초음파세척을 수행할 수 있다.
S134단계에서 상기 가공대상물(P)의 2차 세척하기 위하여 린스처리를 수행할 수 있으며, S135단계에서 상기 가공대상물(P)을 3차 세척하기 위하여 증기세척을 수행할 수 있다.
S136단계에서 상기 가공대상물(P)에 대하여 쇼트블라스트(Shot Blast) 처리를 수행할 수 있다. 보다 구체적으로 도 16을 참조하면, S1361단계에서 통형상체의 수용부(1161)에 상기 가공대상물(P)을 투입할 수 있다.
S1362단계에서 상기 수용부(1161) 내부에 회전 가능하도록 구비되는 바(Bar) 형상의 회전부(1163)를 통해 상기 가공대상물(P)을 유동시키며, 투사부를 통해 상기 가공대상물(P)을 대하여 쇼트볼(Shot ball)을 투사할 수 있다.
여기서, 상기 회전부(1163)는, 외주면에 상기 가공대상물(P)을 걸러내어 상기 수용부(1161) 내에서 유동시키도록 외측을 향해 돌출된 하나 이상의 가이드가 형성될 수 있다.
S14단계에서 가공대상물(P)이 담겨저 수용되는 케이지조립체(300)를 준비할 수 있다. 보다 구체적으로 S141단계에서 망구조로 이루어지는 통형상체로서 내부에 수용공간이 형성되며, 일방이 대상물을 투입받기 위한 개구부가 형성되고, 타방에는 투입된 상기 대상물을 배출하기 위한 제2개구부가 형성되는 수용유닛(310)을 준비할 수 있다.
S142단계에서 복수의 프레임으로 이루어지는 구조물로서 내부에 상기 수용유닛(310)이 위치되도록 상기 수용유닛(310)과 결합하기 위한 프레임유닛(320)을 준비할 수 있다. S143단계에서 상기 제2개구부를 개폐하기 위한 소정의 개폐수단(313)을 구비할 수 있다.
S15단계에서 상기 가공대상물(P)을 상기 제1가공용액에 노출시킬 수 있다. 보다 구체적으로는 도 17을 참조하면, S151단계에서 전처리가 수행된 상기 가공대상물(P)을 케이지조립체(300)에 수용할 수 있다.
S152단계에서 상기 케이지조립체(300)를 상기 제1가공용액에 노출시킬 수 있다. S153단계에서 상기 케이지조립체(300)를 회전 가능하도록 구비된 드럼부(122)에 투입하고, 회전을 통하여 상기 가공대상물(P)로부터 상기 제1가공용액을 탈루시킬 수 있다.
S16단계에서 상기 케이지조립체(300)의 내부에 수용된 상기 가공대상물(P)을 하부로 배출하기 위하여, 상기 조립체의 상기 제2개구부로 삽입체(1231)를 삽입할 수 있다. 이러한 상기 S16 단계에서 상기 제2개구부에 삽입되는 상기 삽입체(1231)를 통하여 상기 케이지조립체(300)이 상기 삽입체(1231)기 삽입됨에 있어, 상기 케이지조립체(300)는 외주면 외측이 상기 삽입체(1231) 주변에 구비되는 복수의 가이드바(1232)에 의하여 가이드될 수 있다.
S17단계에서 제1이송수단(13)에 의하여 상기 제1가공용액에 노출된 상기 가공대상물(P)을 이송시킬 수 있다. 상기 제1이송수단(13)은 분당 0.35 m 내지 0.45 m 범위 내의 속도로 상기 가공대상물(P)을 이송할 수 있다.
S18단계에서 상기 제1이송수단(13)으로부터 이송된 상기 가공대상물(P)을 제2이송수단(15)에 의하여 후공정으로 이송시킬 수 있으며, 히팅부(14)는 상기 가공대상물(P)을 55 ℃ 내지 65 ℃ 범위 내의 온도로 히팅할 수 있다.
S19단계에서 상기 제2이송수단(15)은 상기 제1이송수단(13)의 하부에 일정 간격으로 이격 되도록 구비되어, 상기 가공대상물(P)은 상기 제1이송수단(13)으로부터 상기 제2이송수단(15)을 향해 낙하하도록 할 수 있다.
S20단계에서 예열처리부(16)는 상기 제3이송수단(17)에 의하여 이송되는 상기 가공대상물(P)에 대하여 예열처리를 수행할 수 있다. 상기 예열처리부(16)는 상기 가공대상물(P)을 140 ℃ 내지 160 ℃ 범위 내의 온도로 예열처리할 수 있다.
S21단계에서 상기 제3이송수단(17)은 예열처리 된 상기 가공대상물(P)을 후공정으로 이송할 수 있다.
S22단계에서 본열처리부(18)는 상기 제3이송수단(17)에 의하여 이송되는 상기 가공대상물(P)을 본열처리할 수 있다. 특히, 상기 본열처리부(18)는 예열처리된 상기 가공대상물(P)을 330 ℃ 내지 350 ℃ 범위 내의 온도로 본열처리할 수 있다.
S23단계에서 냉각처리부(19)는 본열처리된 상기 가공대상물(P)을 냉각처리할 수 있다. 여기서, 상기 제3이송수단(17)은 상기 본열처리부(18)로부터 상기 냉각처리부(19)로 상기 가공대상물(P)을 분당 0.35 m 내지 0.45 m 범위 내의 속도로 이송시킬 수 있다.
S24단계에서 냉각 처리된 상기 가공대상물(P)이 담겨저 수용되는 제2케이지 조립체(400)를 준비할 수 있다. 상기 24단계는 보다 구체적으로, S241단계에서 망구조로 이루어지는 통형상체로서 내부에 수용공간이 형성되며, 일방이 대상물을 투입받기 위한 개구부가 형성되고, 타방에는 투입된 상기 대상물을 배출하기 위한 제2개구부가 형성되는 제2수용유닛을 준비할 수 있다.
S242단계에서 복수의 프레임으로 이루어지는 구조물로서 내부에 상기 제2수용유닛이 위치되도록 상기 제2수용유닛과 결합하기 위한 제2프레임유닛을 준비할 수 있다. S243단계에서 상기 제2개구부를 개폐하기 위한 소정의 개폐수단(313)을 구비할 수 있다.
S25단계에서 상기 가공대상물(P)을 상기 제2가공용액에 노출시킬 수 있다. 보다 구체적으로는 도 18을 참조하면, S251단계에서 전처리가 수행된 상기 가공대상물(P)을 상기 제2케이지 조립체(400)에 수용할 수 있다. S252단계에서 상기 제2케이지 조립체(400)를 상기 제2가공용액에 노출되도록 할 수 있다. S253단계에서 상기 제2케이지 조립체(400)를 회전 가능하도록 구비된 제2드럼부(202)에 투입하고, 회전을 통하여 상기 가공대상물(P)로부터 상기 제2가공용액을 탈루시킬 수 있다.
S26단계에서 상기 케이지조립체(300)의 내부에 수용된 상기 가공대상물(P)을 하부로 배출하기 위하여, 상기 조립체의 상기 제2개구부로 삽입체(1231)를 삽입할 수 있다. 상기 S26 단계에서 상기 제2개구부에 삽입되는 상기 삽입체(1231)를 통하여 상기 케이지조립체(300)이 상기 삽입체(1231)기 삽입됨에 있어, 상기 케이지조립체(300)는 외주면 외측이 상기 삽입체(1231) 주변에 구비되는 복수의 가이드바(1232)에 의하여 가이드 될 수 있다.
S27단계에서 상기 제4이송수단(21)은 상기 제2가공용액에 노출된 상기 가공대상물(P)을 이송시킬 수 있다. 여기서, 상기 제4이송수단(21)은 분당 0.35 m 내지 0.45 m 범위 내의 속도로 상기 가공대상물(P)을 이송할 수 있다.
S28단계에서 상기 제2히팅부(22)는 상기 제4이송수단(21)의 길이방향 적어도 일부의 상방에 구비되며, 상기 제4이송수단(21) 상에 위치되는 상기 가공대상물(P)을 설정 온도 값으로 히팅할 수 있다. 바람직하게는 상기 제2히팅부(22)는 상기 가공대상물(P)을 110 ℃ 내지 130 ℃ 범위 내의 온도로 히팅할 수 있다.
S29단계에서 제5이송수단(23)은 상기 제4이송수단(21)으로부터 이송된 상기 가공대상물(P)을 후공정으로 이송시킬 수 있다.
S30단계에서 제2예열처리부(24)상기 제5이송수단(23)에 의하여 이송되는 상기 가공대상물(P)을 예열 처리할 수 있다. 여기서, 상기 제2예열처리부(24)는 상기 가공대상물(P)을 110 ℃ 내지 130 ℃ 범위 내의 온도로 예열 처리할 수 있다.
S31단계에서 제6이송수단(25)은 예열 처리된 상기 가공대상물(P)을 후공정으로 이송할 수 있다. S32단계에서 제2본열처리부(26)는 상기 제6이송수단(25)에 의하여 이송되는 상기 가공대상물(P)을 가열하여 본열 처리할 수 있다.
상기 제6이송수단(25)은 상기 가공대상물(P)을 분당 0.35 m 내지 0.45 m 범위 내의 속도로 이송시킬 수 있다. 상기 제2본열처리부(26)는 예열처리된 상기 가공대상물(P)을 150 ℃ 내지 170 ℃ 범위 내의 온도로 본열처리할 수 있다.
S33단계에서 제2냉각처리부(27)는 본열처리된 상기 가공대상물(P)을 냉각처리할 수 있다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 표면처리 방법(S10’)에 대하여 기술적 특징이 있는 부분을 중심으로 설명하기로 한다.
<방청용 표면처리 방법 2>
도 19를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 표면처리 방법(S10’)은 S24‘단계를 더 포함할 수 있다.
상기 S24‘단계는 1차 코팅을 위한 S16’단계 이전에 수행되는 단계로서, 상기 코팅볼 투사부(20‘)가 상기 가공대상물(P)의 표면에 제1차피막을 코팅하기 위하여, 상기 가공대상물(P)의 외주면 둘레부 적어도 일부에 코팅물질이 도포된 코팅용 볼을 투사할 수 있다.
이러한 상기 S24’단계를 갖춘 경우에는 상기 표면처리 방법(S10‘)은 전술한 일실시예의 상기 표면처리 방법(S10)에 S33단계 이후에 해당되는 단계를 거치지 않을 수 있다. 기타 설명하지 않은 단계들의 경우 상기 표면처리 방법(S10)과 대응될 수 있으므로 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
이하에서는 도면을 참조하여 상술한 방청용 표면처리 방법 1에 S14 단계에 관련된, 본 발명의 일 실시예에 따른 케이지 조립체 조립방법(S14)에 대하여 설명하기로 한다.
<표면 처리용 케이지 조립체 조립방법>
도 20을 참조하면, 표면 처리용 케이지조립체(300) 조립방법(S14)으로서, S141단계에서 망구조로 이루어지는 통형상체로서 내부에 수용공간이 형성되며, 일방이 가공대상물을 투입받기 위한 개구부가 형성되고, 타방에는 투입된 상기 가공대상물을 배출하기 위한 제2개구부가 형성되는 수용유닛(310)을 준비할 수 있다.
상기 S141단계에서 상기 수용유닛(310)은 상측으로부터 하측 소정의 일영역에 해당하는 제1영역부(311)와, 상기 제1영역부(311)로부터 하측 단부에 해당하되, 하측 단부를 향하여 테이퍼지도록 형성되는 제2영역부(312)를 포함할 수 있다.
S142단계에서 복수의 프레임으로 이루어지는 구조물로서 내부에 상기 수용유닛(310)이 위치되도록 상기 수용유닛(310)과 결합하기 위한 프레임유닛(320)을 준비할 수 있다. 보다 구체적으로, S1221단계에서 상기 프레임유닛(320)의 상부 둘레부를 이루는 상부프레임(321)을 준비하고, S1222단계에서 상기 프레임유닛(320)의 하부 둘레부를 이루는 하부프레임(322)을 준비할 수 있다.
S1223단계에서 하나 이상의 종방향프레임(323)들로 상기 상부프레임(321)과 상기 하부프레임(322)을 종방향으로 잇도록 체결할 수 있고, S1224단계에서 하나 이상의 횡방향프레임(324)을 이용하여 상기 종향 프레임들 상호간을 잇도록 체결할 수 있다.
S1225단계에서 상기 하부프레임(322)의 내부에 위치되어 둘레부를 이루는 제2하부프레임(325)을 준비할 수 있다. 보다 구체적으로, S1225a단계에서 상기 제2횡방향프레임(326)을 통해 상기 하부프레임(322)과 체결되는 하측프레임(325a)을 준비할 수 있다.
S1225b단계에서 상기 하측프레임(325a)의 상측에 위치되는 상측프레임(325b)을 준비할 수 있고, S1225c단계에서 복수의 제2종방향프레임(325c)을 이용하여 상기 하측프레임(325a)과 상기 상측프레임(325b) 상호간을 잇도록 체결할 수 있다. S1226단계에서 복수의 제2횡방향프레임(326)을 이용하여 상기 제2하부프레임(325)과 상기 하부프레임(322) 상호간을 잇도록 체결할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
11, 11‘ : 전처리부 111, 111’ : 탈유처리부
112, 112‘ : 침적처리부 113, 113’ : 초음파세척부
114, 114‘ : 린스처리부 115, 115’ : 증기처리부
116, 116‘ : 쇼트블라스트처리부 12, 12’ : 제1코팅부
121, 121‘ : 제1가공처리부 122, 122’ : 드럼부
123, 123‘ : 배출처리부 13, 13’ : 제1이송수단
14, 14‘ : 히팅부 15, 15’ : 제2이송수단
16, 16; : 예열처리부 17, 17‘ : 제3이송수단
18, 18‘ : 제2본열처리부 19, 19’ : 제2냉각처리부
20 : 제2코팅부 20‘ : 코팅볼 투사부
201, 201’ : 제2가공처리부 202, 202‘ : 제2드럼부
203, 203’ : 제2배출처리부 21, 21‘ : 제4이송수단
22, 22’ : 제2히팅부 23, 23‘ : 제5이송수단
24, 24’ : 제2예열처리부 25, 25‘ : 제6이송수단
26, 26’ : 제2본열처리부 27, 27‘ : 제2냉각처리부
112, 112‘ : 침적처리부 113, 113’ : 초음파세척부
114, 114‘ : 린스처리부 115, 115’ : 증기처리부
116, 116‘ : 쇼트블라스트처리부 12, 12’ : 제1코팅부
121, 121‘ : 제1가공처리부 122, 122’ : 드럼부
123, 123‘ : 배출처리부 13, 13’ : 제1이송수단
14, 14‘ : 히팅부 15, 15’ : 제2이송수단
16, 16; : 예열처리부 17, 17‘ : 제3이송수단
18, 18‘ : 제2본열처리부 19, 19’ : 제2냉각처리부
20 : 제2코팅부 20‘ : 코팅볼 투사부
201, 201’ : 제2가공처리부 202, 202‘ : 제2드럼부
203, 203’ : 제2배출처리부 21, 21‘ : 제4이송수단
22, 22’ : 제2히팅부 23, 23‘ : 제5이송수단
24, 24’ : 제2예열처리부 25, 25‘ : 제6이송수단
26, 26’ : 제2본열처리부 27, 27‘ : 제2냉각처리부
Claims (11)
- 가공대상물의 방청용 표면처리를 위한 표면처리 시스템으로서,
피처리 가공대상물에 대한 전처리를 수행하기 위한 전처리부;
상기 가공대상물을 1차코팅하기 위하여 상기 가공대상물을 지오메트 처리용 제1가공용액에 노출시키는 제1코팅부;
상기 제1가공용액에 노출된 상기 가공대상물을 이송시키는 제1이송수단;
상기 제1이송수단으로부터 이송된 상기 가공대상물을 후공정으로 이송시키는 제2이송수단; 및
상기 가공대상물을 2차코팅하기 위하여 상기 가공대상물을 후처리 코팅용 제2가공용액에 노출시키는 제2코팅부를 포함하되,
상기 제2이송수단은 상기 제1이송수단의 하부에 일정 간격으로 이격되도록 구비되어, 상기 가공대상물이 상기 제1이송수단으로부터 상기 제2이송수단을 향해 낙하하며,
상기 제1코팅부는 전처리가 수행된 상기 가공대상물을 수용하기 위한 표면처리용 케이지 조립체를 포함하되,
상기 표면처리용 케이지 조립체는,
망구조로 이루어지는 통형상체로서 내부에 수용공간이 형성되며, 일방이 대상물을 투입받기 위한 개구부가 형성되고, 타방에는 투입된 상기 대상물을 배출하기 위한 제2개구부가 형성되는 수용유닛과, 복수의 프레임으로 이루어지는 구조물로서 내부에 상기 수용유닛이 위치되도록 상기 수용유닛과 결합되는 프레임유닛과, 상기 수용유닛의 상기 제2개구부를 개폐하되, 상기 제2개구부를 통하여 삽입되는 삽입체에 의하여 상방으로 유동되어, 상기 수용유닛 내부의 상기 대상물이 상기 제2개구부로 배출되도록 하기 위한 개폐수단을 포함하는 방청용 표면처리 시스템. - 제1항에 있어서,
상기 제1가공용액은 기포 제거를 위하여 8시간 내지 48시간의 범위 내에서, 18 ℃ 내지 25 ℃ 범위의 온도로 숙성된 방청용 표면처리 시스템. - 제1항에 있어서,
상기 제1이송수단 상에 위치되는 상기 가공대상물을 설정 온도 값으로 히팅하기 위하여, 상기 제1이송수단의 길이방향 적어도 일부의 상방에 구비되는 히팅부를 더 포함하는 방청용 표면처리 시스템. - 제3항에 있어서,
상기 제1이송수단은 분당 0.35 m 내지 0.45 m 범위 내의 속도로 상기 가공대상물을 이송하고,
상기 히팅부는 상기 가공대상물을 55 ℃ 내지 65℃ 범위 내의 온도로 히팅하는 방청용 표면처리 시스템. - 삭제
- 삭제
- 가공대상물의 방청용 표면처리를 위한 표면처리 방법으로서,
피처리를 위한 가공대상물을 준비하는 단계;
상기 가공대상물의 표면 불순물을 제거하기 위해 전처리를 수행하는 단계;
상기 가공대상물을 수용하는 표면처리용 케이지 조립체를 이용해 상기 가공대상물을 지오메트 처리용 제1가공용액에 노출시켜 상기 가공 대상물을 1차코팅 하는 단계;
상기 제1가공용액에 노출된 상기 가공대상물을 제1이송수단에 의하여 이송시키는 단계;
상기 제1이송수단으로부터 이송된 상기 가공대상물을 제2이송수단에 의하여 후공정으로 이송시키는 단계; 및
상기 가공대상물을 2차코팅하기 위해 후처리 코팅용 제2가공용액에 노출시키는 단계를 포함하되,
상기 제2이송수단은 상기 제1이송수단의 하부에 일정 간격으로 이격 되도록 구비되어, 상기 가공대상물은 상기 제1이송수단으로부터 상기 제2이송수단을 향해 낙하하며,
상기 표면처리용 케이지 조립체는,
망구조로 이루어지는 통형상체로서 내부에 수용공간이 형성되며, 일방이 대상물을 투입받기 위한 개구부가 형성되고, 타방에는 투입된 상기 대상물을 배출하기 위한 제2개구부가 형성되는 수용유닛과,
복수의 프레임으로 이루어지는 구조물로서 내부에 상기 수용유닛이 위치되도록 상기 수용유닛과 결합되는 프레임유닛과,
상기 수용유닛의 상기 제2개구부를 개폐하되, 상기 제2개구부를 통하여 삽입되는 삽입체에 의하여 상방으로 유동되어, 상기 수용유닛 내부의 상기 대상물이 상기 제2개구부로 배출되도록 하기 위한 개폐수단을 포함하는 방청용 표면처리 방법. - 제7항에 있어서,
기포 제거를 위하여 상기 제1가공용액을 8 시간 내지 48 시간의 범위 내에서, 18 ℃ 내지 25 ℃ 범위 내의 온도로 숙성시키는 단계를 더 포함하는 방청용 표면처리 방법. - 제7항에 있어서,
상기 제1이송수단의 길이방향 적어도 일부의 상방에 구비되는 히팅부가 상기 제1이송수단 상에 위치되는 상기 가공대상물을 설정 온도 값으로 히팅하는 단계를 더 포함하는 방청용 표면처리 방법. - 제9항에 있어서,
상기 제1이송수단은 분당 0.35 m 내지 0.45 m 범위 내의 속도로 상기 가공대상물을 이송하고,
상기 히팅부는 상기 가공대상물을 55 ℃ 내지 65 ℃ 범위 내의 온도로 히팅하는 방청용 표면처리 방법. - 제10항에 있어서,
상기 제2이송수단으로부터 이송되는 상기 가공대상물을 예열처리하는 단계와,
예열처리된 상기 가공대상물을 제3이송수단을 통해 후공정으로 이송하는 단계와,
상기 제3이송수단에 의하여 이송되는 상기 가공대상물을 본열처리부로 본열처리하는 단계와, 본열처리된 상기 가공대상물을 냉각처리하는 단계를 더 포함하는 방청용 표면처리 방법.
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